商品混凝土裂縫控制與處理
摘 要:隨著商品混凝土的迅速發(fā)展,由于各個地區(qū)的原材料和施工環(huán)境等條件的不同,再加上商品混凝土具有坍落度高、流動性大和大量摻用外加劑等特點,從而在應用過程中產(chǎn)生了一些問題,特別是裂縫問題,就比普通混凝土更加容易出現(xiàn)。本文就商品混凝土應用過程中裂縫的控制、裂縫的處理等問題作進一步探討。 關(guān)鍵詞:商品混凝土 應用 裂縫控制 處理 中圖分類號: T U 7 4 文獻標識碼: A 文章編號:1673-0534(2007)04(c)-0063-02 商品混凝土是以商品面貌出現(xiàn)的預拌混凝土,就是從備料、拌料到運輸一系列生產(chǎn)環(huán)節(jié)獨立核算的加工企業(yè),把拌制好的混凝土作為商品出售。目前隨著改革開放步伐的加快,經(jīng)濟的快速增長,我國城市中的商品混凝土攪拌站成倍增長,迅猛發(fā)展。但在商品混凝土應用的過程中由于缺乏經(jīng)驗,各地區(qū)材料不一樣,氣候環(huán)境條件也不一樣,再加上商品混凝土具有坍落度、流動性大,大量摻用外加劑等特點,從而在應用過程中出現(xiàn)了一些問題,特別是裂縫問題,就比普通混凝土更加容易出現(xiàn)。為了更好地應用商品混凝土,保證商品混凝土的質(zhì)量,本文就如何控制、處理商品混凝土裂縫作進一步探討。 1 裂縫控制 1.1 原材料的控制 1)水泥品種 水泥品種對混凝土的收縮影響較大,對純熟料水泥,水泥凈漿收縮主要取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等, C3A 含量大,細度較細的水泥收縮較大;石膏的含水量不足的水泥,具有較大的收縮;水泥中SO3 的含量對混凝土收縮也具有顯著的影響。 在工程中,要根據(jù)混凝土工程特點或所處環(huán)境條件,應優(yōu)先選用哪種水泥,從而盡可能避免裂縫的產(chǎn)生。 2)骨料 骨料是影響混凝土干縮的主要因素之一。粗骨料體積含量越大,混凝土收縮越小,就商品混凝土而言,在保證混凝土性能的情況下,增加粗骨料的含量,選用連續(xù)級配好,針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量少的骨料,可以減小混凝土收縮,預防混凝土裂縫的產(chǎn)生。 細骨料應質(zhì)地堅硬、清潔、級配良好,并采取脫水、排水、遮蓋和加強管理等綜合措施,保證含水率穩(wěn)定,人工砂飽和面干的含水率不已超過6 %。 3)粉煤灰摻合料 在混凝土中摻入料煤灰可以改善混凝土的和易性,降低氣溫,減少收縮,提高混凝土抗浸蝕性具有良好的效果。水泥水化作用是放熱反應,1kg 水泥放出原熱量可高達500J,它能使混凝土中的溫度達到75 ℃以上。因其內(nèi)部產(chǎn)生的水化熱造成溫度急劇上升,與混凝土表面形成溫度梯度,故內(nèi)部產(chǎn)生拉應力,它們都能使混凝土開裂。如能采取技術(shù)措施將混凝土溫度的頂峰溫度加以限制,則能避免開裂。采用冷卻措施降低溫度,這樣費用增加較多,用粉煤灰代替部分水泥,對混凝土溫度起到緩解作用。但對低級粉煤灰,當摻量過多時,早期強度較低,溫差較大時,不利于混凝土的抗裂,在溫度變化較大時,不宜過量摻用,應選擇優(yōu)質(zhì)的粉煤灰。 4)外加劑 (1)減水劑:一般混凝土外加劑會增加混凝土的收縮,對混凝土抗裂不利。 (2)膨脹劑:膨脹混凝土拌合物粘稠,無離析和泌水現(xiàn)象,因此泵送性較好,適應泵送施工,由于不泌水,容易產(chǎn)生早期塑性收縮裂縫。因此必須注意早期養(yǎng)護。補償收縮混凝土收縮混凝土的澆注溫度不宜超過35℃,由于摻入膨脹劑后需大量的水參與反應才能發(fā)揮膨脹效果,因此混凝土也可能產(chǎn)生內(nèi)干縮?;炷脸浞逐B(yǎng)護是保證膨脹劑應用的重要條件,否則會產(chǎn)生不良的后果。 1.2 配合比的控制 在商品混凝土原材料一定的情況下,配合比對混凝土收縮裂縫產(chǎn)生有重要影響,主要是單位水泥用量,水灰比,砂率等。對配合比的控制主要有以下幾點: 1)商品混凝土應對混凝土的配合比進行優(yōu)化; 2) 不同季節(jié)、不同的施工環(huán)境應采用不同的配合比; 3)不同用途的混凝土應采用不同的配合比; 4) 原材料變化時應重新確定配合比; 5) 加強原材料的計量與控制,特別要加強雨季砂、石含水量的控制; 6)商品混凝土的水灰比宜為0.4~0.6,砂率宜為3 8 %~ 4 5 %,最小水泥用量宜為300kg/m3。因此,不良原配合比會產(chǎn)生混凝土收縮加大, 引起開裂。 1.3 施工過程的控制 (1)加強商品混凝土的養(yǎng)護 由于商品混凝土流動性較大,容易在早期發(fā)生混凝土半和物沉縮裂縫,塑性收縮裂縫,干燥收縮裂縫,溫度裂縫等,因此必須加強早期養(yǎng)護。養(yǎng)護主要是保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件?;炷翝沧⒑髴采w一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,過高過低的環(huán)境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。但由于熱擴散時間延長,混凝土強度和松弛作用得到充分發(fā)揮,使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應力小于混凝土的抗拉強度,防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時間不長的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過程中,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。 (2)摻入膨脹劑的商品混凝土,由于膨脹劑反應產(chǎn)生膨脹需要大量的水,因此必須充分保持混凝土潮濕,最好蓄水或者灑水,也可采用連續(xù)噴水或塑料薄膜覆蓋,時間不少于1 4 天,抹面后即可開始養(yǎng)護。 (3) 混凝土下料不易過快,柱、墻、深梁與板等變截面處應分層澆注。 (4) 模板要澆水,振搗要密實,振搗時間以5~15s/ 次為宜,過份振搗也會導致混凝土收縮增大產(chǎn)生表面的收縮裂縫。 (5)混凝土澆注時,振搗后1~2h 混凝土進行二次振搗,或表面壓實抹光。 (6)大體積混凝土應分層澆注,每層澆注厚度不大于30~50cm。 (7)在澆注大體積混凝土時應加強溫度管理,混凝土拌制時溫度要低于2 5 ℃,澆注時要低于3 0 ℃。 澆注后控制混凝土與大氣溫差不大于25℃,混凝土本身內(nèi)外溫差在2 0 ℃之內(nèi),加強養(yǎng)護過程中的測溫工作,發(fā)現(xiàn)溫差過大,及時覆蓋、保溫,使混凝土緩慢地降溫,緩慢收縮,以有效降低約束應力,提高結(jié)構(gòu)抗拉能力。 2 混凝土裂縫的處理 混凝土的裂縫有可能是不可避免的。一旦出現(xiàn)裂縫,如果裂縫危害到其它方面的功能,那么只能采取補救(修補)。在修補之前應全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素,仔細研究產(chǎn)生裂縫的原因,裂縫是否已穩(wěn)定,若仍處于發(fā)展狀態(tài),那么要估計該裂縫發(fā)展的最終結(jié)果,應采取哪種方法來處理。 以下介紹裂縫處理的幾種主要方法: 2.1 表面修補法 表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。 2.2 灌漿、嵌縫封堵法 灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。 嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。 常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。 2.3 結(jié)構(gòu)加固法 當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。 2.4 混凝土置換法 混凝土置換法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。 常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 3 結(jié)語 以上是對商品混凝土裂縫的控制、裂縫的處理兩部分問題的綜合分析。可以得到如下幾點結(jié)論。 (1)由于各個地區(qū)的原材料不同,施工工藝和養(yǎng)護條件不同,對混凝土收縮的影響也不同,因此應加強商品混凝土原材料,施工過程的控制,控制裂縫的產(chǎn)生; (2) 優(yōu)化配合比,加強復合摻合料的研究,減少水泥用量,降低商品混凝土的收縮; (3) 改進設(shè)計方法,降低混凝土裂縫寬度; (4)商品混凝土不同于普通混凝土,受環(huán)境因素影響極易開裂,且混凝土裂縫不單是一因素產(chǎn)生的,而是由復合因素綜合產(chǎn)生的。 國內(nèi)尚無通過溫度、濕度、風速等綜合因素來指導商品混凝土的施工,因此應開展環(huán)境溫度、濕度、風速共同作用對混凝土收縮的影響,指導商品混凝土施工,預防混凝土裂縫的產(chǎn)生。 雖然通過以上幾種有效措施的處理,可以更好的預防、控制裂縫的產(chǎn)生。但這并不是說裂縫就完全不會產(chǎn)生。一旦出現(xiàn)裂縫,危害到其它方面的功能,那么就要采取有效的措施來解決。主要方法有表面修補法灌漿、嵌縫封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,仿生自愈合法等。 由于影響商品混凝土開裂的因素較多,必須加以綜合防治,如出現(xiàn)裂縫后應根據(jù)不同的情況采取不同的方法來處理。 參考文獻 [1] 建筑施工手冊編寫組編著。建筑施工手冊(縮印本第四版). 中國建筑工業(yè)出版社.2003. [2] 王鐵夢著.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制.中國建筑工業(yè)出版社.1997. [3] GB50204-2002.混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社.2002. [4] GB50010-2002.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。 中國建筑工業(yè)出版社.2002. |
原作者: 蔡繼龍 婁明亮 |
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