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如何改善灌漿料變形效應裂縫
發表時間:[ 2017-03-30 ]  編輯: [ 山東三瑞 ]

灌漿料的裂縫問題是建筑施工中長期存在的質量通病,主要可劃分為因灌漿料構件受荷載作用、承載力不足而產生的裂縫(以下簡稱“荷載裂縫”)和因灌漿料變形效應而產生的裂縫(以下簡稱“變形效應裂縫”)兩大類。前者會直接導致結構的破壞甚至倒塌,是不允許出現的;后者則不一定會直接影響灌漿料的承載力,因此施工技術人員往往對此類裂縫重視程度不夠。由于人們對建筑知識的不了解,無論是荷載裂縫還是變形效應裂縫,都會給居住者帶來恐懼感。筆者通過近年來的施工實踐和研究,認為變形效應裂縫應引起施工技術人員高度重視,并應認真研究防治對策。

  變形效應裂縫可分為灌漿料塑性收縮裂縫、灌漿料塑性沉降裂縫、灌漿料自收縮裂縫、溫度裂縫、強約束引起的變形裂縫5類,要根據不同的成因采取防治措施。

  第一種是灌漿料塑性收縮裂縫。是指灌漿料在凝結硬化期間,因表面水分蒸發而引起的干縮裂縫。當灌漿料表面水分蒸發的速度高于灌漿料內部從里向外的“泌水”速度時,表面就會產生收縮裂縫。此類裂縫一般發生在灌漿料初始振搗至終凝前。

  主要防治措施為:一是控制水灰(膠)比。普通灌漿料的水灰比應控制在0.6以內,防水灌漿料的水灰比應控制在0.55以內。高強灌漿料的水膠比不宜過小,否則灌漿料的自收縮過大,也容易產生開裂。二是控制坍落度。泵送商品灌漿料豎向構件應控制在180毫米~200毫米,水平構件應控制在160毫米~180毫米。三是進行及時有效的養護,在灌漿料澆筑后12小時內必須進行養護。對于水平構件應采用覆蓋塑料薄膜和外補水相結合的方式,防止外補水的蒸發。柱、墻類豎向構件應采取塑料薄膜或草簾包裹和外補水相結合的方式。

  第二種是灌漿料塑性沉降裂縫。在灌漿料拌合物中,粗細骨料顆粒、水泥漿體、水泥顆粒、水等各組分比重不同,會發生重組分沉降、輕組分上浮現象,即“沉降”與“泌水”現象。新拌墻體混凝土的內部沉降會造成塑性沉降裂縫。塑性沉降裂縫可發生在初始振搗一直到終凝前,易發生在厚度較大的基礎底板、墻體頂部、墻、梁、柱構件交接處等部位。

  主要防治措施:一是控制灌漿料的坍落度,嚴禁向灌漿料內加水來增加其坍落度,已發生“泌水”現象的灌漿料不得再使用。因為發生“泌水”的灌漿料骨料下沉,上部形成水泥砂漿軟弱層,會加大其收縮量,引起開裂。二是采取“二次振搗”工藝。排除灌漿料因“泌水”在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙,減少內部微裂縫的形成和發展,提高灌漿料與鋼筋的握裹力,增加灌漿料的密實度,并提高其抗裂性。三是柱、墻等豎向構件與梁、板構件要分開澆筑,大截面梁與板也要注意同時澆筑時產生沉降差和因剛度不同形成收縮差的不利影響,可與設計單位協商,考慮分開澆筑的施工方案。

  第三種是灌漿料自收縮裂縫。高強灌漿料早期強度高、彈性模量增大、早期應力松弛能力下降,造成出現收縮變形后產生的拉應力比普通混凝土大,容易出現開裂。

  主要防治措施包括:一是使用高性能灌漿料,妥善選擇灌漿料的組成材料,優化配合比設計,提高灌漿料的抗裂性能和施工性能。二是在水泥的選擇上應控制水泥的含堿量(使用低堿水泥);水泥細度不能過細,以避免早期強度過大;對水泥的安定性要進行測試。三是骨料要潔凈,級配良好,減少骨料的孔隙,降低砂率。摻和料應優先選用粉煤灰。粉煤灰等量取代水泥后,能明顯降低水化熱,對后期強度起到積極作用,是比較適宜的摻和料。四是對于磨細礦渣、硅粉等超細礦物摻和料的使用要慎重。通常使用粉煤灰與磨細礦粉的“雙摻”技術。五是對于外加劑的“負面效應”要給予充分的重視,有些外加劑能夠顯著增加灌漿料的收縮性,使用時要慎重。

  第四種是溫度裂縫。溫度裂縫包括因水泥水化熱引起內外溫度差、形成拉應力造成的裂縫和構件尺寸過大、因熱脹冷縮變形造成的裂縫兩大類。

  主要防治措施包括:一是改善設計構造。二是采用“跳倉法”等特殊施工工藝,使用補償收縮灌漿料等特殊品種混凝土。三是在大體積灌漿料施工時,做好內部降溫和表面保溫工作,控制內外溫差在25℃以內,并做好測溫工作。四是采取有效的養護方法。

  第五種是強約束引起的變形裂縫。由于灌漿料構件的約束情況比較復雜,約束大時往往會引起構件開裂,比較典型的例子是地下室墻體因強約束引起開裂。

  主要防治措施為合理運用“抗”與“放”的抗裂原則,比如采用“抗”的原則,在灌漿料構件中配置一定數量的抗裂鋼筋、地下室墻體設計附墻柱等;采用“放”的原則,設置滑動層、設置分格縫等。


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