巖土工程師輔導(dǎo)：關(guān)于大體積混凝土裂縫的探討(2)

　　4) 治理方法：

　　a、 此類裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響不大，但傳統(tǒng)使鋼筋銹蝕，可在表面抹一層薄砂漿進(jìn)行處理。對(duì)于預(yù)制構(gòu)件，可在裂縫表面涂環(huán)氧膠泥或粘貼環(huán)氧玻璃布進(jìn)行封閉處理。

　　2、 干縮裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　裂縫為表面性，寬度較細(xì)。其走向縱橫交錯(cuò)，沒有規(guī)律。較薄的梁、板類構(gòu)件(或桁架桿件)，多沿短向分布;整體性結(jié)構(gòu)多發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處;平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣，大體積混凝土在平面部位較為多見，但側(cè)面也常出現(xiàn)，并隨濕度和溫度變化而逐漸發(fā)展。

　　2) 原因分析：

　　a、 混凝土成型后，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，受到風(fēng)吹日曬，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂，或者構(gòu)件水分蒸發(fā)，產(chǎn)生體積收縮受到地基或墊層的約束，而出現(xiàn)干縮裂縫。

　　b、 混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期露天堆放，表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化。

　　c、 采用含泥量大的粉砂配制混凝土。

　　d、 混凝土經(jīng)過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層。

　　e、 后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件露天生產(chǎn)后長(zhǎng)久為張拉等。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大;嚴(yán)格控制砂石含泥量，避免使用過量粉砂;混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，并注意對(duì)板面進(jìn)行抹壓，可在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行二次抹壓，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度，減少收縮量。

　　b、 加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。長(zhǎng)期露天堆放的預(yù)制構(gòu)件，可覆蓋草簾、草袋，避免曝曬，并定期適當(dāng)灑水，保持濕潤(rùn)。薄壁構(gòu)件則應(yīng)在陰涼地方堆放并覆蓋，避免發(fā)生過大濕度變化。

　　3、 干縮裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性;梁板式或長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊;大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯(cuò)。深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行，裂縫沿全長(zhǎng)分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在0.5mm以下。裂縫寬度沿全長(zhǎng)沒有太大的變化。溫度裂縫多發(fā)生在施工期間，縫寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。沿?cái)嗝娓叨?，裂縫大多呈上寬下窗狀，但個(gè)別也有下寬上窄情況，遇上下邊緣區(qū)配筋較多的結(jié)構(gòu)，在時(shí)也出現(xiàn)中間寬兩端窄的梭形裂縫。

　　2) 原因分析：

　　a、 表面溫度裂縫，多由于溫度較大。混凝土結(jié)構(gòu)，特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差很大。當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫時(shí)(如施工中注意不夠，過早拆除模板;冬季施工，過早除掉保溫層，或受到寒潮襲擊)，將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時(shí)表面胺到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力(內(nèi)部降溫慢，受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力)，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量很低，因而出現(xiàn)裂縫(這種裂縫又稱為內(nèi)約束裂縫)。但這種溫差僅在表面處較大，離開表面就很快減弱。因此，裂縫只在接近表面較淺的范圍出現(xiàn)，表面層以下結(jié)構(gòu)仍保持完整。

　　b、 深進(jìn)的和貫穿 的濁裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大，受到外界的約束而引起的。當(dāng)大體積混凝土基礎(chǔ)、墻體澆灌在堅(jiān)硬地基(特別是巖石地基)或厚大的老混凝土墊層上時(shí)，沒有采取隔離層等放松約束的措施，如果混凝土澆灌時(shí)溫度很高，加上水泥水化熱的混凝土冷卻收縮，全部或部分地受到地基、混凝土墊層或其他外部結(jié)構(gòu)的約束，將傳統(tǒng)在混凝土澆筑后2-3個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)，裂縫較深，有時(shí)是貫穿性的，將破壞結(jié)構(gòu)的整體性?；A(chǔ)工程長(zhǎng)期不回填，受風(fēng)吹日曬或寒潮襲擊作用;框架結(jié)構(gòu)的梁、墻板、基礎(chǔ)梁，由于與剛度較大的柱、基礎(chǔ)連接，或預(yù)制構(gòu)件澆筑在臺(tái)座伸縮縫處，因溫度變形受到約束，降溫時(shí)也常出現(xiàn)這類裂縫。采用蒸氣養(yǎng)護(hù)的預(yù)制構(gòu)件，混凝土降溫制度控制不嚴(yán)，降溫過速，或養(yǎng)生窯坑急劇揭蓋，使混凝土表面劇烈降溫，而受到肋部或胎模的約束，常導(dǎo)致構(gòu)件表面或肋部出現(xiàn)裂縫。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 盡量選用低熱或中熱水泥(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中摻適量粉煤灰;或利用混凝土的后期強(qiáng)度，降低水泥用量，以減少水化熱量。

　　b、 選用良好級(jí)配的骨料，并嚴(yán)格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加強(qiáng)振搗，以提高混凝土的密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度。

　　c、 在混凝土中摻加緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱，或摻木鈣、減水劑，以改善和易性，減少水泥用量。

　　d、 避開炎熱天氣澆筑大體積混凝土;必須在熱天澆筑時(shí)，可采用冰水或深井涼水拌制混凝土，或設(shè)置簡(jiǎn)易遮陽裝置，并對(duì)骨料進(jìn)行噴水預(yù)冷卻，以降低混凝土攪拌和澆筑的溫度。

　　e、 分層澆筑混凝土，每層厚度不大于30厘米，以加快熱量散發(fā)，并使溫度分布均勻，同時(shí)也便于振搗密實(shí)。

　　f、 大體積混凝土適當(dāng)預(yù)留一些孔道，采取通冷水或冷氣降溫。

　　g、 大型設(shè)備基礎(chǔ)采取分塊分層間隔澆筑(間隔時(shí)間5~7天)分塊厚度1~1.5m，以利水化熱散發(fā)和減少約束作用;或每隔20~30m留一條0.5~1.0m寬的臨時(shí)間斷縫，40天后再用干硬性細(xì)石混凝土澆筑，以減少溫度收縮應(yīng)力。

　　h、 澆筑混凝土后，表面應(yīng)及時(shí)用草袋、鋸末、砂等覆蓋，并灑水養(yǎng)生。深搞基礎(chǔ)可采取灌水養(yǎng)護(hù)(或在混凝土表面四周砌一皮磚進(jìn)行灌水養(yǎng)護(hù)。

　　)。夏季應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，使之緩慢降溫。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)采取保溫措施，以防寒潮襲擊。拆模時(shí)，塊體中部和表面溫差不宜大于20℃，以防止急劇冷卻造成表面裂縫。基礎(chǔ)混凝土拆模后要及時(shí)回填。

　　i、 在巖石地基或較厚大的混凝土墊層上澆筑大體積混凝土?xí)r，可在巖石地基或混凝土墊層上澆瀝青膠并撒鋪5mm厚或鋪二層瀝青油氈紙，以消除或減少約束作用。

　　j、 蒸汽養(yǎng)護(hù)構(gòu)件時(shí)，控制升溫速度不大于25℃/小時(shí)，降溫速度不大于20℃/小時(shí)，并緩慢揭蓋，及時(shí)脫模，避免引起過大的溫度應(yīng)力。

　　4) 治理方法：

　　a、 溫度裂縫對(duì)鋼筋銹蝕、碳化、抗凍融(有抗凍要求的結(jié)構(gòu))、抗疲勞(對(duì)受動(dòng)荷載構(gòu)件)等方面有影響，故應(yīng)采取措施治理?？梢圆捎猛?jī)杀榄h(huán)氧膠泥或貼環(huán)氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進(jìn)行表面封閉處理，對(duì)有防水、抗?jié)B要求的結(jié)構(gòu)，縫寬大于0.1mm的深進(jìn)或貫穿性裂縫，應(yīng)根據(jù)裂縫可灌程度，采用灌水泥漿或化學(xué)漿液(環(huán)氧、甲凝或丙凝漿液)方法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，或者灌漿與表面封閉同進(jìn)采用。寬度不大于0.1mm的裂縫，由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質(zhì)，能使裂縫自行愈合，可不處理或只進(jìn)行表面處理即可。

　　4、 不均勻沉陷裂縫：

　　1) 現(xiàn)象：

　　不均勻沉陷裂縫多屬貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，有的在上部，有的在下部，一般與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展。較大的不均勻沉陷裂縫，往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響較小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。

　　2) 原因分析：

　　a、 結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基未經(jīng)夯實(shí)和必要的加固處理，混凝土澆筑后，地基因沒水引起不均勻沉降。

　　b、 平臥生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件(如屋架、梁等)，由于側(cè)向剛度較差，在弦、腹桿件或梁的側(cè)面常出現(xiàn)裂縫。

　　c、 模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)，以及過早拆模，也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)。

　　3) 預(yù)防措施：

　　a、 對(duì)松軟土、填土地基應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。

　　b、 避免直接在松軟土或填土上制作預(yù)制構(gòu)件，或經(jīng)壓夯實(shí)處理后作預(yù)制場(chǎng)地。

　　c、 模板應(yīng)支撐牢固，保證有足夠強(qiáng)度和剛度，并使地基受力均勻。拆模時(shí)間不能達(dá)早，應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。

　　d、 構(gòu)件制作場(chǎng)地周圍應(yīng)作好排水措施，并注意防止水管漏水或養(yǎng)護(hù)水浸泡地基。

　　4) 治理方法：

　　不均勻沉陷裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力和整體性有較大的影響，因此，應(yīng)根據(jù)裂縫的嚴(yán)重程度，會(huì)同設(shè)計(jì)等有關(guān)部門對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?如設(shè)鋼筋混凝土圍套、加鋼套箍等)。

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