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变形缝裂缝的原因分析--变形缝厂家

出处:  作者:  发布:2016-10-05 21:33  阅读:
摘要:变形缝裂缝的原因分析--变形缝厂家
摘要:混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。混凝土裂缝有表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝三种。
  一、裂缝的原因分析


  由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因很多,水工建筑物产生裂缝主要有以下几种:


  1、混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。


  2、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。


  3、在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。


  4、当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。


  5、混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。


  6、在炎热的大风天气,混凝土表面水分蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。


  7、构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。


  8、当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。


  9、当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。而在施工过程中,我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。


  混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。


  在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。


  二、裂缝的修补措施


  国内外修补裂缝的方法很多,归纳起来主要有以下三大类:


  (一)开槽法修补裂缝


  该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,材料的配合比为:采用环氧树脂:聚硫橡胶:水泥:砂=10:3:12.5:28.首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖,待完全初凝后,开始用水养护。


  (二)低压注浆法修补裂缝


  低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。


  当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。


  (三)表面覆盖法修补裂缝


  这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。


  表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。


  三、裂缝的防治措施


  由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。因此,为防治水化热引起的裂缝,施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率,制定相应的技术措施,防止和控制温度裂缝,确保工程质量。


  (一)降低混凝土入模温度


  (1)降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。


  (2)夏季,混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。


  (3)混凝土浇筑作业面遮阳,减少混凝土冷量损失。


  (二)降低混凝土水化热


  (1)选择中低热品种水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥。


  (2)利用混凝土后期强度用,R60或R90替代R28作为设计强度。


  (3)掺入一定比例的粉煤灰。


  (4)掺入高效减水剂。


  (5)掺加缓凝剂。


  (三)掺UEA膨胀剂


  掺入UEA膨胀剂,在最初14天潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。


  (四)采用二次抹压技术


  混凝土大模振捣,表层刮平抹压1-2小时后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。


  (五)混凝土自然养护


  1、保湿养护混凝土表面经过二次抹压后,立即覆盖塑料薄膜,防止表面水份蒸发,保持混凝上处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土,在最初14天内,必须潮湿养护,方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。


  2、保湿养护根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。


  保温养护的目的:①减少混凝土表面热扩散,减少内外温度;②延缓散热时间,控制降温速率,有利于混凝土强度增长和应力松驰,避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15天。


  3、在常温季节,混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。


  结束语:虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。


“外墙有裂缝渗水,开发商和物管都不闻不问,到底该谁来维修?”1月7日,本报热线接到一位自称是卓锦城业主的咨询电话。该业主称:自己住的房子外墙渗水有很长一段时间了,担心裂缝越来越大。在发现外墙有渗水时就到小区物管处做了登记,但两三个月过去了一直也没得到解决。1月6日,在业主论坛上发了一个帖子后,有遇到同样问题的业主就表示,已经和开发商联系过,但开发商称可能是地震引起的外墙裂缝,损坏了内保温层,这种情况不该开发商负责,业主应该去联系物管,用维修基金来维修;而物管的说法时正在积极做工作,还需要一定时间。


  “外墙有裂缝渗水到底该谁负责?又是什么原因造成裂缝?该如何修补?”该业主显得有些疑惑。为此,四川省建设工程质量安全监督总站质量投诉鉴定科科长陶琨做了详细解答。


  权威分析:多种原因可致外墙渗水


  “外墙防渗漏的质量不好,直接影响到建筑物的使用效果,会给居住者带来很多生活烦恼。造成外墙渗漏的原因很多,但主要是设计因素、材料因素加上施工不完善所造成的。”陶琨分析说。


  设计人员在设计外墙时为美观而将外墙饰面砖(小型)设计成细缝拼接,使砖与砖之间不能嵌填密封材料,导致漏水。有些设计中会采用不同材料,而忽视了这些界面的连接。如在外墙设计层装饰腰线,且腰线顶部标高与圈梁顶部标高相同,由于外墙砖与混凝土圈梁的温度膨胀系数相差很大,极易产生裂缝,从而使腰线上部渗水。高层建筑非承重外墙用的砌筑、找平砂浆标号,一般会低于承重墙设计用的标号,强度虽能满足设计要求,但透水性增大。这都可能造成外墙渗水。


  “材料质量如不合格必然将造成外墙渗水。如空心砖质量差、翘曲、变形,防水涂料、防水密封材料、饰面材料缺角破裂、铝合金门窗材质等质量不合格,都可能造成外墙渗水。”陶琨说,施工质量也是重要因素,地震后有些外墙渗水的原因就是连接处开裂。框架结构外墙柱与砌体连接处不埋拉结筋或拉结筋设置不牢,拉结筋间距、数量、长度不符合要求,温度膨胀系数差异较大,再加上外界原因,更容易开裂。当然,业主进行装修时一些不当行为也会造成外墙渗水。住户在墙体上凿取空调管洞、太阳能热水器管孔、排气扇孔洞等,也可能造成墙体及外粉刷裂缝。


  “因为没能看到现场,因此不能判定裂缝到底是如何产生的。但外墙保温层出现裂缝有可能是因为地震使建筑物发生沉降不均匀,在变形发生部位引起保温层和保护层出现裂缝。框架结构建筑物,砌体变形应力也可引发保温层及保护层开裂。此外,如聚苯板密度过低、陈化时间不够、材料粉化或所用的胶粘剂质量达不到要求等;或者涂料饰面层中因采用了刚性腻子、不耐水的腻子,或是选用了不耐老化的、与腻子不匹配的涂料等,也可造成保温层裂缝。”陶琨分析说。


  寻找对策:找准原因进行针对性修复


  “由于造成裂缝的原因有多种,因此在修复之前一定要找到其产生原因,分析其裂缝的破坏性,这样才能有针对性地进行处理。”陶琨说。


  如外墙饰面施工留出的凹槽未考虑防水要求而导致渗漏,就要采取防水处理。在凹槽内嵌抹合成高分子防水涂料,将凹槽中的缝隙封严、阻止雨水渗浸入墙体内。大面积有细小裂纹但不空鼓的外墙,可采用环氧粘贴玻璃布法修补,在基层上涂刷底胶后立即粘贴玻璃丝布,并向四周抹压.排出空气;待底胶初凝,并经检查无鼓包后,在已粘贴的玻璃丝布上再涂刷面胶两道就可解决渗水问题。空鼓裂缝墙面就砸掉墙面灰,在面层灰上掺加防水剂重新抹平就可解决渗水问题。


  “只要结构没出现问题,裂缝处理并不会太困难。”陶琨说,很多外墙保温层裂缝就是抹面砂浆层龟裂,一般会沿缝铲掉裂缝涂料腻子层(宽度6~8厘米)待清理干净后,沿缝将铲掉部位直接滚涂或批刮抗裂防水胶,中间压入超薄抗裂加强布,抗裂防水胶必须完全覆盖加强布,且让墙面表层保持平整光滑。待补缝处干燥后(一般12小时以后),修补处滚涂1遍~2遍与原墙面一致的涂料层。通过上述方法处理后,渗水问题就可解决。”


  责任划分:过保修期就要动用维修基金


  建筑物外墙出现裂缝到底谁来承担维修责任,这就要看其出现的原因是什么。如果是设计、材料、施工方面出现的问题就应该由开发商来进行维修。但房屋和其他商品一样都有一定的保修期,国家规定外墙保修期为5年,在这个期限内就应该由开发商来负责维修。


  如果是由于地震等不可抗拒因素所造成的或者是过了保修期,就可以动用专项维修基金。使用住宅专项维修基金需要一定程序和时间:需要使用住宅专项维修资金,先由物业服务企业提出使用方案,由业主大会依法通过使用方案;业主委员会依据使用方案审核同意,并报直辖市、市、县人民政府建设(房地产)主管部门备案;经房管局负责管理公有住房住宅专项维修资金的部门审核同意后才可使用。因此专项维修基金,从提方案到审批完成,一般需要1个月以上时间。
  

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