泥等,并且要适当的减少水泥的用量,最好能将水泥控制在450mg/m左右;二是要合理的降低水灰比,最好能是混凝土构建以最好的水灰比混合,一般情况下控制在0.6左右,还要努力改善混凝土组成原料的骨料级配,使其大小均匀、粗细搭配得当,因而是混凝土构件达到最好的凝结状态;三是要在混凝土的组成原料中产假一定量的外加剂,如粉煤灰、高效减水剂等来减少水泥的用量,以减少水泥水化时产生的热量,从而改善混凝土构件的表里温差,也可以添加具有碱水、增塑、缓凝等作用的外加剂,来改善混凝土拌合物的流动性、保水性及凝结性,以适当推迟热峰的出现时间;四是努力完善混凝土的搅拌加工工艺,最大限度降低混凝土的出机温度,如拌合混凝土时加冷水或者将沙石骨料等先用冷水冷却,还可以在混凝土拌合地设置简易的遮阳措施等;五是在混凝土浇筑时要尽量降低混凝土的浇筑温度,如在传统的冷同风新工艺,在浇筑混凝土的区域预先埋设管道,浇筑混凝土时可以向管道中通入温度较低的水或者空气,降低混凝土的内外温差。也可以在施工场地搭设临时的遮阳设施或进行适量的洒水降温;六是在进行大面积混凝土施工时,要合理安排施工工序,宜分层、分块浇筑,努力控制好每次浇筑的面积,以利于混凝土散热,并且还应该每隔一定的距离流出温度变形缝,以减少温度应力的约束。当在岩石地基或厚混凝土垫层上浇筑大体积混凝土,应在垫层上放置滑动层(平面铺浇沥青玛蹄脂、铺砂或铺设卷材),垂直面放置缓冲层(贴聚乙烯泡沫塑料),以消除嵌固作用,释放约束应力,控制裂缝的产生;七是当在还冷季节进行混凝土施工时,要对混凝土采取适当的保温措施,防止温度降低时混凝土中的水分由于结冰产生体积膨胀而导致的膨胀裂缝,这时可在现浇混凝土面上盖上适量的麻布、稻草等材料进行保温,还要适当延长拆模和加载时间;八是在混凝土浇筑过程中可以适当的加入一些可以控制混凝土温度裂缝扩张的纤维材料等;九是在允许情况之下可以适当减少混凝土浇筑层的厚度;十是混凝土浇筑完成以后要对混凝土进行精心养护等。 2.2.2 收缩裂缝的预防
混凝土用于水泥水花所需要的水量只有重量约25%左右(即水灰比为0.25),但是往往因为混凝土操作的需要,实际加入的水量多出水化所需的水量的几倍,由于这些多余的水分发生蒸化而是混凝土构件产生的收缩变形引起的缝隙,称为
5
3
收缩裂缝。它与混凝土组成材料的收缩系数和水泥品种、用量、加入的水量、骨料规格和混凝土的振捣密实性及浇筑后的养护好坏等因素有关,施工中常见的收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝等,因此,收缩裂缝的预防也同样可以从这几个方面进行考虑。
1).塑性收缩裂缝的预防:塑性收缩裂缝主要是指在混凝土浇筑完成以后,混凝土构件表面由于水分蒸化过快,产生急剧的体积收缩而造成的。主要预防措施:一是要尽量选择干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或者普通硅酸盐水泥;二是要严格控制混凝土配合时的水灰比,适当掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落和和异性,减少水泥和水的用量;三是混凝土的搅拌时间要适当,不宜过长或者过短,改善混凝土的混合均匀性,防止因混合不均匀而出现的不均匀沉降;四是在浇筑混凝土之前,尽量将基层和模板浇水均匀湿透;五是在浇筑混凝土时应控制好下料的速度,防止堆积过多或振捣不充分,同时在混凝土浇筑完成后的一个小时左右要对混凝土构件进行二次振捣,表面要压实抹光,以增加混凝土的密实度;六是在混凝土浇筑完成后要及时的对混凝土构件覆盖塑料薄膜、潮湿的草垫或抹布等,以保持混凝土终凝前的表面湿润,或者在混凝土构件表面喷洒适量的养护剂等对混凝土进行全面的养护;七是当在高温季节或者大风天气的环境下进行施工时,施工现场要设置适当的遮阳和挡风措施,以对现浇的混凝土中水分的过快蒸化进行有力的控制;八是在施工过程中要合理的预留变形缝等。
2).干燥收缩裂缝的预防:干燥收缩裂缝是在混凝土构件表面水分蒸化过快、内部变形较小的情况下,导致混凝土出现较大的拉应力而产生的缝隙,这种裂缝一般出现在混凝土浇筑完成后的一周左右,并且不可逆,相对湿度越低,干缩裂缝就越易产生。混凝土的水灰比、水泥用量、组成材料的性质和用量以及外部添加剂等因素对干缩裂缝的产生有一定的影响,但是它主要是受外部风吹日晒的环境及对混凝土的养护有关。其主要的预防方法:选用干缩量较小的水泥,如采用中地热水泥和粉煤灰水泥;二是尽量控制好水灰比,掺加适当的高效减水剂;三是在施工过程中控制好其组成材料的配合比,搅拌混凝土时加入的水量不得超过配合不中的用水量;四是在混凝土浇筑完成后,要努力做好混凝土的全面养护,确保混凝土构件凝结和硬化,严防因拆模过早或养护时间不足而引起的干缩裂缝的产生;五是同样要设置合理的收缩缝;
6
3).沉降收缩裂缝的预防:沉降裂缝是指混凝土结构或构件的某些部位相对于另外一些部位发生移动变形而混凝土产生的缝隙,这种裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷的情况有关,一般沿与地面垂直或者呈30°—45°角的方向发展。对于比较大的沉降裂缝,往往有一定的错位,它的宽度与沉降量成正比关系。沉陷裂缝的产生通常是由于结构地基土质不均、松软、回填土不够密实或者因浸水而造成不均匀沉降所致,也可能是因为模板刚度不足、模板支撑间距过大、支撑本身刚度不足以及支撑底部松动等导致。它主要的预防措施包括:一是在土质不均匀、松软的土体或回填土地基上进行结构施工前,应当进行充分的夯实和加固,达到设计所要求的压实系数;二是要保证模板和支撑有足够的强度和刚度,适当控制各支撑之间的距离,并且要尽量使地基受力均匀;三是要在基坑和地基周围做好防水措施,防止混凝土施工过程中地基被水浸泡;四是要在混凝土浇筑完后要保证一定的凝结硬化时间,不能拆模过早,同时也要注意拆模的先后顺序;五是当在松软土体或是冻土上搭设模板或者支撑时要注意采取可靠地预防措施;六是对不同的建筑物或构筑物要在适当的部位合理的设置后浇缝,待相邻结构沉降稳定后再进行补浇;七是在振捣混凝土时要严格控制真到时间,保证振捣充分,当对混凝土进行分层浇筑时,要掌握好煤层浇筑间隔的时间,以让上下层混凝土能够保持很好的粘结,并且要控制好混凝土中钢筋的保护层厚度;八是当建筑物或构筑物体积比较大时,要设置好沉降缝,防止由于地基差异引起结构的不均匀沉降而使混凝土结构或构件产生裂缝。 2.2.4 化学反应裂缝的预防
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与混凝土组成原料中的某些骨料发生化学反应并吸收周围环境中的水分而是构件的体积增大,造成混凝土结构或构件质地酥松、膨胀开裂而引起的缝隙,就称为化学反应裂缝。其中混凝土中碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝时混凝土结构中最常见的化学反应裂缝,这种裂缝一般出现在混凝土构件的使用期间,一旦出现便很难补救,因此在施工中应进行重点预防。主要采取的措施有:一是要尽量选用碱性较小的砂石骨料,改善混凝土构件内部的酸碱环境;二是要尽量选用低碱水泥和低碱或者无碱的外部添加剂,控制好碱性物质给混凝土构件带来的危害;三是要合理的选用对混凝
7
土中碱性骨料的化学反应有抑制作用的外部掺合料;四是当为钢筋混凝土构件时,要保证好刚进的保护层厚度,控制好混凝土的浇筑、振捣以及养护的质量,防止有害物质进入混凝土构件里面而对混凝土构件中的钢筋或者其他物质产生锈蚀;五是要努力控制好混凝土得级配,并在混凝土构件的表面刷涂防腐材料,减少混凝土与外界有害物的直接接触,为混凝土构件的工作创造一个良好的环境;六是在混凝土结构或构件的使用过程中,要保护好混凝土构件周围的环境,严禁使结构构件在有腐蚀性的气体或液体环境中工作,不得已要用时,要严格做好混凝土构件的防护工作。
2.3 混凝土裂缝的处理
虽然对混凝土结构或构件的裂缝可以通过一定的方法加以预防,但是目前还没有什么方法可以是混凝土构件完全不出现裂缝,或者根本就不可能使混凝土构件的裂缝完全消失,即在对混凝土结构进行施工时总是会遇到各种各样的裂缝产生,并且裂缝的出现不但会影响结构的整体稳定性和刚度,还会引起混凝土内部刚进的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性以及抗疲劳、抗冻融和抗渗透的能力。因此,为了确保建筑物或构筑物的安全使用,对混凝土裂缝的处理就显得必不可少。通过大量的总结归纳得出,目前工程界对混凝土裂缝的处理措施主要有以下一些方法,下面分别就它们做简单介绍。 2.3.1 表面修补法
表面修补法是一种非常简单、常见的裂缝处理方法,它主要适用于稳定和对结构没有太大影响的表面裂缝以及一些深进裂缝的处理,其裂缝的宽度比较窄,一般在0.05mm以下,大多用以回复勾结表面美观和提高构建的耐久性时所采用。通常的处理方法是:先将要进行处理的混凝土构件部位进行清洗,待其干燥后再在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或是在混凝土构件裂缝的表面涂刷尤其、沥青等防腐材料,在防护的同时,为了防止混凝土构件受各种作用的影响而继续开裂,通常采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
8
2.3.2 灌浆处理法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有抗渗要求的混凝土裂缝的处理,它主要是利用一些压力设备将胶结材料压入混凝土构件的裂缝中,待胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而达到对裂缝封堵加固的目的,它一般用于处理裂缝宽度为0.05mm上下的裂缝。施工处理时,要先对混凝土的裂缝及周围部分进行仔细的清理,再配置一定的浆液进行试灌,找出合适的浆液原料及配及浓度,然后再使用机器进行压力灌浆,等一次灌满后渗透一段时间若出现下凹现象,再对混凝土裂缝进行二次灌浆,最后再对施工表面进行清理,并加以适当的养护。另外,在工程上也有用到真空灌浆法,这种方法就是将先经过干燥处理的混凝土裂缝用机器抽成真空,再利用大气压力进行灌浆。这些方法常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯、聚氨酯和丙烯酰胺聚合物等工程材料。但是除了某些特殊环氧树脂之外,当要处理的混凝土构件的裂缝是活动的、能够渗漏、不容易干透以及裂缝的数量较多时,通常不采用环氧树脂进行灌注。
2.3.3 嵌缝处理法
嵌缝法也是对裂缝处理的最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,再在槽中填充一定的塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的,它与灌浆法的原理类似,同样是在裂缝中充填具有粘结性的物质对混凝体裂缝进行封闭处理,但是它处理的裂缝宽度一般在0.05mm以上,且可以对原构件的裂缝采取凿槽、钻孔等进行加宽打毛。常用的工程材料有环氧树脂、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶、聚合物水泥砂浆、普通密实砂浆、沥青等。通常的施工方法是:先要将混凝土构件的裂缝表面清扫干净,在进行开槽打毛,将裂缝表面打成V型或者U型,用毛刷清楚粉末后,再清洗、干燥,若是赶工期,也可以进行人工干燥,如用电吹风等将其吹干;待其完全干燥后,就可以用粘结材料将其充填之与原始表面平齐,最后再对施工表面进行清理,并进行实时的养护。
9