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混凝土楼板收缩变形裂缝的成因和防治

作者:
姚宝国
来源:
论文网
2017/12/19 11:19
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 1 现浇砼收缩变形裂缝的种类 
  1.1 早期塑性收缩变形裂缝:在三高一低(高水化热、高温度、高风速、低的相对湿度)的条件下,表层砼失水过快,会出现表层砼塑性收缩变形裂缝;当大流态砼早期沉缩受到表层钢筋阻碍时,会出现砼沉缩变形裂缝;当砼中的缓凝剂用的过多时,还会出现砼缓凝收缩变形裂缝。 
  1.2干缩变形裂缝:砼硬化后,在干燥的环境下,砼内部的水不断向外散失,引起砼由外向内的干缩变形裂缝。 
  1.3 冷缩变形裂缝(即:温度变形裂缝或受热变形裂缝):水泥水化放热,引起砼内部温度升高,水化高峰后,又逐渐降温,降温过程伴随着砼体积的收缩。 
  当砼内外温差超过一定量值时,硬化初期的砼抗拉能力极低,抵抗不住温差产生的拉应而开裂。 
  1.4 自收缩变形裂缝:水泥中四种主要的矿物成分(C3S、C2S、C3A、C4AF)完全水化后,绝对体积约减少8%,这是砼自收缩的基本来源,同时当水灰比很小时,砼内部的水不能满足未水化水泥继续水化用水的需要,就会发生砼内部缺水的现象,进而导致砼内部形成由内向外的自收缩变形裂缝。 
  1.5 碳化收缩变形裂缝:碳化收缩变形裂缝主要是空气中CO2与砼水泥石中的Ca(OH)2反应生成碳酸钙,放出结合水而使砼收缩变形形成的。 
  2 现浇商砼楼板收缩变形的成因分析 
  2.1 对早期塑性收缩变形裂缝的影响 
  低质量的商品砼,具有水泥用量大、水用量大、砂子用量大、石子用量小的特点,加之商品砼的高流态、大坍落度的共同特点,使商品砼的早期塑性收缩变形裂缝形成的可能性增大。具体表现是现浇商品砼楼板表面失水快,塑性收缩变形裂缝形成得快,沉缩变形裂缝形成得快,个别商品砼失误超量使用缓凝剂,还造成了砼缓凝收缩变形裂缝。这是需要我们极为关注,忘记了这个,就忘记了商品砼与其他砼的区别。防止商品砼收缩变形裂缝,必须从商品砼的这一特点入手。 
  2.2 对干缩变形裂缝的影响:砼干缩变形,取决于两个条件,一是砼所处的环境干燥,二是砼中的水因毛细孔大易向外迁移。当砼用水量大时,多余的水就会在砼中形成较大的毛细孔。商品砼如果采用减水率很低的减水剂,为了保证坍落度和可泵性,就会多用水,在商品砼运输过程中因坍落度损失而加水的现象也时有发生。所以商品砼用水量大使砼干缩变形裂缝的生成更为容易。有资料显示,当砼过振水泥浆上浮以后,就加大了现浇商品砼楼板上层砼(实际是砂浆或水泥浆)的收缩变形,容易形成干缩裂缝。 
  2.3 对冷缩变形裂缝的影响:最近一个时期,很多水泥、砼专家,都对过分强调用早强R型水泥和砼的早强或超早强外加剂提出了批评意见,认为过多的使用早强R型水泥和过多的使用早强或超早强外加剂,加速了冷缩变形裂缝的形成。经施工现场调查可知,强调商品砼早强或超早强的人为数不少,目的都是为了赶工期,这样,早强的R型水泥和超早强剂放在一起,造成了水泥快速水化,短时间内形成了极高的水化热,难怪有人看到砼上面还覆盖着水,砼仍然继续开裂。假设瞬间,砼现浇楼板的内部的温度为60℃,覆盖的水为25℃,相差35℃,这种温度梯度一定会使砼开裂的。 
  2.4 对自收缩变形裂缝的影响:砼的自收缩变形,是由于水泥水化的化学变化和砼内部缺水造成的。商品砼的水泥用量大,必然会造成商品砼的自收缩变形。但非高强商品砼,一般不会造成砼内部先天缺水。如果现浇商品砼楼板很薄(例如板厚8cm),也有被外界高温干燥环境干透的现象,这时,砼的外部干缩变形和砼内部干缩变形的引起因素是一致的。 
  3 针对现浇商品砼楼板变形裂缝应采取的防治措施 
  预防现浇商品砼楼板变形裂缝的基本原则,就是“抗与放”。“抗”就是采取一切结构的和非结构的措施,控制其裂缝不产生;“放”就是让砼收缩在预定的时间内基本完成,然后再进行后浇带的处置,或者就是让裂缝产生,然后再加以填补。我们现在在基本做法是以抗为主,或抗放兼用。具体防治措施是: 
  3.1在结构设计上,要使配筋细而密,在经济条件允许的条件下,应设置双层双向受力钢筋,对楼板的外墙内角应设放射形钢筋或布置钢筋网,对穿越楼板中PVC塑料管应附加防裂保护要求。 
  3.2在原材料及其配合比上,使用河中粗砂,砂石含泥≤3%,采用C3A少的中、低热水泥,使用减缩减水剂(砼减缩剂在砼表面形成一层碳氢化合物保护层,防止砼的快速干燥),并掺入适量的粉煤灰(要充分认识粉煤灰的三态效应和致密效果);应高度重视“掺技术”,并通过“双掺技术”,改善商品砼品质,应把每m3砼用水量控制在170kg以下,优质商品砼可控制在150kg/ m3以下,宜把砂率控制在40%以下,宜把水灰控制在0.4~0.5之间,但水胶比可以小,对C30及其以下强度的砼的水泥用量宜控制在350kg/ m3以下,应尽可能的提高粗骨料的用量,并在较低强度的砼中宜选用较大粒径的石子,应根据不同的砼泵送高度选择适中的坍落度,不要盲目的追求大坍落度。 
  3.3在商品砼生产与施工浇筑养护中要根据现场材料的实际情况(例如砂石中含水、砂石互混、含泥量变化等),随时调整配合比,使之符合试配要求,要及时掌握施工情况,合理选择砼的保塑时间;砼浇筑不能过急形成集中堆料,宜采用平板振捣器对砼进行两次振捣,绝对不能过振,产生浮浆,应保证砼上层能看到石子,两次振捣时间的间隔可视具体情况而定,一般是1-2小时,同时应进行两次抹压,用木抹搓,不要压光,第一次抹压在第一次振捣后,第二次抹压在砼初凝前,两次振捣抹压,使砼达到均匀密实,可增强砼的强度,又能使砼塑性形变裂缝重新愈合。在设置挡风遮阳设施的同时,应在砼浇筑面的上空喷雾,当砼硬化以后,逐渐增水养护,可用水膜养护法,还可用塑料布、草帘子等覆盖养护,保湿养护至少在7天以上,采用人工喷雾是个好方法,值得提倡;模板支撑要牢固,拆模时砼要达到规定的强度,在砼强度未达到1.2Mpa以前,不准在幼龄砼上面踩踏、支模、加荷。实践证明,只要对早期砼质量养护的好,就能较好的控制砼的中后期裂缝。 
  4 结语 
  通过综合分析可知,选用早强材料,过分追求砼早强,是加大商品砼收缩变形开裂的内因,环境条件中的三高一低和过振及对幼龄砼的养护不佳是加大商品砼收缩变形的外因。只要我们能认真地掌握和改善商品砼变形裂缝的内外因条件,现浇商品砼楼板的变形裂缝就可以得到有效的控制。

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