混凝土硬化过程中的早期收缩裂缝分析
摘 要:本文通过理论分析和工程实例,简要阐述了混凝土硬化过程中的早期收缩裂缝的产生原因、裂缝形态,混凝土浇筑过程中的注意事项,该类混凝土裂缝的一般处理方法,以供同行互相学习探讨。
关键词:混凝土硬化 早期收缩裂 裂缝处理
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(b)-0076-01
Analysis Of Early Contraction Crack During Concrete Hardening
Li Zhanwen
(Hebei Academy of Building Research, Shijiazhuang 050021)
Abstract:By means of theoretical analysis and engineering example,this paper expounds the cause and crack shape of early contraction crack during concrete hardening,the matters need attention during concrete placement and the general treating method for such concrete cracks.It is for craft brother to study and discuss with each other.
Key words:concrete hardening;early contraction crack;cracks treatment
在工业与民用建筑的各种现浇混凝土结构中,经常发现一种早期裂缝,即在浇筑后拆模时发现断断续续的水平裂缝,裂缝中部较宽,两端较窄,呈梭形。裂缝常出现在结构的变截面处、梁板交接处、梁柱交接处及板肋交接处。因混凝土的流动性不足,或流动过大,硬化前没有沉实、沉实不足或不均就会产生裂缝,这种裂缝在混凝土浇筑后1h～3h,尚处于塑性阶段,水分大量蒸发沿着梁上面和板上面钢筋的位置发生的激烈收缩和不均沉缩而产生的裂缝,裂缝的深度通常达到钢筋上表面。混凝土的沉缩变形与混凝土的流态有关,有关资料表明,中等流态混凝土相对沉缩变形为60×10-4～100×10-4,大流态混凝土相对沉缩为200×10-4,比收缩大数十倍。可见流动性大的混凝土,其相对沉缩变形超过普通干缩变形的30～60倍,是十分可观的,如不加强注意,容易引起早期混凝土裂缝。
由此可见,混凝土的沉缩裂缝与混凝土的沉缩量和流动性有直接关系。遇高低差悬殊部位且混凝土的沉缩量大、流动性较小、浇筑速度快,则在变截面处容易出现沿水平方向的沉缩裂缝。有时在较大截面的中部与靠近模板的边缘部位出现差异沉缩裂缝。
1工程实例
1.1 工程概况
某住宅楼为六层砖混结构住宅,建筑面积为6456m2,地下室建筑面积为780m2。所用混凝土为商品混凝土。该工程基础为筏板基础,基础混凝土设计强度等级为C30,基础于2004年7月15日下午5:00开始浇筑,至7月17日凌晨5:00浇筑完毕。其中在7月16日凌晨2:00～5:00浇筑段在当日8:00左右发现较大面积的混凝土沉缩裂缝和收缩裂缝,两日后经现场检查裂缝最大宽度为3mm,最大深度为70mm。针对出现的裂缝进行了现场钻芯取样检测,芯样强度为27.3MPa,钻取芯样发现钢筋下部出现空隙,影响了混凝土对钢筋的粘接握裹力。
1.2 处理方法
(1)对裂缝宽度小于0.3mm(包括0.3mm)且深度较浅、较短的裂缝采用表面封闭法进行封缝处理。
①封闭前,首先对裂缝表面进行处理,用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,然后再用有机溶液把沿裂缝两侧20mm～30mm处擦洗干净并保持干燥。
②裂缝表面处理好后,先在裂缝两侧(宽20mm～30mm)涂一层环氧树脂基液,在环氧树脂基液固化前,再抹一层厚1mm～3mm左右、宽20mm～30mm的环氧树脂胶泥。抹胶泥时应防止产生小孔和气泡,要刮平整,保证封闭可靠。
(2)对裂缝宽度大于0.3mm且长度较短的裂缝采用剔槽法进行处理。在处理时,用钢钎或电锤沿裂缝凿成“V”形槽,槽宽和槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定。凿槽时先沿裂缝打开,再向两侧加宽,凿完后用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净并保持干燥。而后,沿槽表面涂一层环氧树脂基液,在环氧树脂基液固化前,抹环氧树脂胶泥至槽饱满,并用塑料薄膜覆盖养护,保证环氧树脂胶泥的固化质量。
上述沿裂缝凿成“V”形槽也可用高强免振微膨胀灌浆料进行灌注,灌注前洒水湿润混凝土不少于48h,灌注后用塑料薄膜覆盖并洒水养护不少于14d。
(3)对裂缝宽度大于0.3mm且长度较长的裂缝采用化学灌浆法进行处理。
①裂缝封闭:首先对裂缝表面进行处理,沿裂缝用钢丝刷及压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净,采用同上方法进行封闭。
②埋设灌浆嘴:埋设灌浆嘴的间距当裂缝宽度小于1mm时为300mm～500mm,当裂缝宽度大于1mm时为500mm～800mm。埋设时,先将灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。
③裂缝封闭后,待封缝胶泥有一定强度时进行压气试漏,检查密闭效果。
④灌浆机具、器具、及管子在灌浆前进行检查,运行正常时方可使用。灌浆结束后,立即拆除管道,并用丙酮冲洗管道和设备。
⑤灌浆结束后,检查补强效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。
2为了避免混凝土塑性沉缩裂缝,应注意以下几点
(1)严格控制水灰比,宁可小一些。
(2)振捣要密实,振捣时间以5～15s/次为宜。
(3)凝固时间不宜过快,柱、墙、深梁与板等变截面结构宜分层次浇筑。
(4)混凝土下料不宜太快。
(5)注意高温季节给硬化带来的影响,采取适当措施缓凝,炎热气温和日晒能促进混凝土失水。
(6)施工中避免,遭遇大风袭击,引起剧烈水分散发,形成上部、下部或截面中部与边缘部位硬化不均和差异收缩。
(7)掺加减水剂和适量的煤灰,可减少沉缩,促进工作性和流动性。
(8)在混凝土浇筑1h～2h后,对混凝土进行二次振捣,表面拍打密实。
(9)避免过长时间的混凝土搅拌。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社,1997,8.
[2]混凝土结构加固技术规范[M].北京:中国计划出版社,1992.
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