淺談鋼筋混凝土工程中常見的質(zhì)量問題與防治措施
1 裂縫控制
1.1 原材料的控制
1)水泥品種
水泥品種對(duì)混凝土的收縮影響較大,對(duì)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(xì)度等, C3A 含量大,細(xì)度較細(xì)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(duì)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(diǎn)或所處環(huán)境條件,應(yīng)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(jí)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(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。
細(xì)骨料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好,并采取脫水、排水、遮蓋和加強(qiáng)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(yīng),1kg 水泥放出原熱量可高達(dá)500J,它能使混凝土中的溫度達(dá)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(yīng)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(fèi)用增加較多,用粉煤灰代替部分水泥,對(duì)混凝土溫度起到緩解作用。但對(duì)低級(jí)粉煤灰,當(dāng)摻量過多時(shí),早期強(qiáng)度較低,溫差較大時(shí),不利于混凝土的抗裂,在溫度變化較大時(shí),不宜過量摻用,應(yīng)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(huì)增加混凝土的收縮,對(duì)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(yīng)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(hù)。補(bǔ)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(yīng)才能發(fā)揮膨脹效果,因此混凝土也可能產(chǎn)生內(nèi)干縮。混凝土充分養(yǎng)護(hù)是保證膨脹劑應(yīng)用的重要條件,否則會(huì)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(duì)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(duì)配合比的控制主要有以下幾點(diǎn):
1)商品混凝土應(yīng)對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化;
2) 不同季節(jié)、不同的施工環(huán)境應(yīng)采用不同的配合比;
3)不同用途的混凝土應(yīng)采用不同的配合比;
4) 原材料變化時(shí)應(yīng)重新確定配合比;
5) 加強(qiáng)原材料的計(jì)量與控制,特別要加強(qiáng)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(huì)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(qiáng)商品混凝土的養(yǎng)護(hù)
由于商品混凝土流動(dòng)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(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。混凝土澆注后應(yīng)覆蓋一定厚度的草袋、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(huì)引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。但由于熱擴(kuò)散時(shí)間延長,混凝土強(qiáng)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(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)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(yīng)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(shí)間不少于1 4 天,抹面后即可開始養(yǎng)護(hù)。
(3) 混凝土下料不易過快,柱、墻、深梁與板等變截面處應(yīng)分層澆注。
(4) 模板要澆水,振搗要密實(shí),振搗時(shí)間以5~15s/ 次為宜,過份振搗也會(huì)導(dǎo)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(shí),振搗后1~2h 混凝土進(jìn)行二次振搗,或表面壓實(shí)抹光。
(6)大體積混凝土應(yīng)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?xí)r應(yīng)加強(qiáng)溫度管理,混凝土拌制時(shí)溫度要低于2 5 ℃,澆注時(shí)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(qiáng)養(yǎng)護(hù)過程中的測(cè)溫工作,發(fā)現(xiàn)溫差過大,及時(shí)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(yīng)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(bǔ)救(修補(bǔ))。在修補(bǔ)之前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素,仔細(xì)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?fàn)顟B(tài),那么要估計(jì)該裂縫發(fā)展的最終結(jié)果,應(yīng)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(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)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(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通??梢圆捎迷诹芽p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(duì)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(bǔ),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(gè)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(xué)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(dá)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(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)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(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
2.4 混凝土置換法
混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p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(duì)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??梢缘玫饺缦聨c(diǎn)結(jié)論。
(1)由于各個(gè)地區(qū)的原材料不同,施工工藝和養(yǎng)護(hù)條件不同,對(duì)混凝土收縮的影響也不同,因此應(yīng)加強(qiáng)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(qiáng)復(fù)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(jìn)設(shè)計(jì)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(fù)合因素綜合產(chǎn)生的。
國內(nèi)尚無通過溫度、濕度、風(fēng)速等綜合因素來指導(dǎo)商品混凝土的施工,因此應(yīng)開展環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速共同作用對(duì)混凝土收縮的影響,指導(dǎo)商品混凝土施工,預(yù)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(yù)防、控制裂縫的產(chǎn)生。但這并不是說裂縫就完全不會(huì)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(bǔ)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(yīng)根據(jù)不同的情況采取不同的方法來處理。
(中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com