混凝土表面产生裂缝的原因复杂而繁多。在施工过程中,混凝土因收缩所形成的裂缝是经常出现的。也是最主要有几种原因:
收缩裂缝:混凝土凝固时,一些水份与水泥颗粒结合,使体积减少,称为凝缩。另一些水份蒸发,使体积减小,称为干缩,凝缩和干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。再加上刚浇筑完成的混凝土表面水份蒸发过快,而又没有及时进行洒水养护或是养护时间不够而导致表面产生裂缝。刚浇筑完成的混凝土往往因为外界气温较高,表面蒸发过快使表面变干,使表面收缩过快而产生裂缝。这种原因出现的裂缝不规则且细,不连续,浅且多,长度通常不会太长,对这种原因产生裂缝的预防办法是在混凝土浇筑完成时采取措施覆盖浇筑面,使其避免风吹日晒,并及时酒水养护保持混凝土表面湿润且至少养护14天。
温度裂缝:混凝土在硬化时,由混凝土内部温度与外界的温差过大而产生的裂缝。混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。可以初步推断是由于水化热过大引起的温度裂缝。由于水化热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝(称温差裂缝)。
原材料原因:如拌制混凝土的原材料不合格,如砂子含泥量过大,石子级配不合理,同一混凝土使用不同品牌的水泥也会使昆凝士产生裂缝。在混凝土施工时,应严禁不同品牌、不同标号的水泥混在一起使用。在拌制水泥混凝土时,碱性骨料反应也会引起混凝土表面产生裂缝。由于硅酸盐水泥中会有碱性金属成份(钠和钾),因此,混凝土内的孔隙液体中氢氧根离子的含量较高,这种高碱溶液和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应,产生碱硅胶,碱硅胶吸收水份膨胀后产生的膨胀力会使混凝土产生裂缝。
配合比、水灰比不符合要求,自拌混凝土工人未严格按照实验室出具的配合比单进行配制,造成混凝土水灰比增大,严重影响混凝土拌合物的质量,使混凝土产生收缩裂缝的机会大大增加。
碳化收缩裂缝:混凝土水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积收缩,受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生的龟裂,在空气相对湿度较小(30%~50%)的干燥环境中最为显著。有时在密不透风的地方,使火炉加热保温产生大量二氧化碳,常会使混凝土表面加快碳化,造成裂缝。
烧捣压实过程中造成的裂缝,浇筑垫层混凝土时,由于有预埋的线管,浇筑时管线周边浇捣不实。还有就是结构楼板表面清理不到位、没有浇水湿润,浇筑完成后,混凝土硬化时跟底层没有结合牢固,上下层脱离出现空鼓而产生的裂缝,此种裂缝宽度一般都在3mm以上,深度贯通到底。
裂缝预防措施:
1、混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量。
2、控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减水剂。
3、严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。
4、增配钢丝网片提高抗裂性能。浇筑完成后,及时在应力比较集中的区域切割伸缩缝,如门口,其他区域按纵横不大于6m间距切割伸缩缝。
5、采用综合措施,控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
裂缝修补方案
1、对原基层的裂缝可采用专用加强筋按照骑缝修补方式处理:即首先延着裂缝方向切割成V型槽,并在垂直于裂缝方向,按20cm-30cm的间隔用切割机切开约10cm.清理干净后埋置裂缝加固用加强筋。然后将切开的缝隙用环氧砂浆类材料填充、补平。
2、用石材切割机扩展裂缝,切割深度为4cm左右,宽度为5mm,并沿裂缝垂直方向隔每30cm切割横向垂直缝,长度为5cm。
3、用吸尘器将缝内的浮渣砂浆清理干净;
4、在横向切割缝内放置弹性钢条,将SU-PE460AB组分混合后倒入缝内;
如果缝比较大,可用0.8mm的石英砂和PE460混合成环氧砂浆;
5、将混合的环氧砂浆用抹刀抹到缝内,表面刮平;
6、在湿的环氧上面再撒上石英砂,使其表面粗糙,利于自流平水泥的粘结。
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