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摘要:本文分析了框架結(jié)構(gòu)梁板裂縫的成因,提出了裂縫的修補(bǔ)方法,從設(shè)計(jì)、施工、配合比等方面闡述了裂縫的控制措施并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明,以解決框架結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:混凝土梁板;裂縫;分析;處理
某學(xué)校新建教學(xué)樓系框架結(jié)構(gòu),層高3.6m,總高21m,平面布置如圖1所示,該樓交工使用后,即發(fā)現(xiàn)梁板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次觀察,裂縫有三種形式:(1)每層樓連續(xù)雙向板處出現(xiàn)垂直主梁短邊的裂縫,裂縫在梁附近尖滅,梁相應(yīng)位置未出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度不等,大部分貫穿樓板;(2)每層樓四角出現(xiàn)接近45°斜裂縫,裂縫寬度大多大于1mm;(3)部分樓層連續(xù)板出現(xiàn)垂直長(zhǎng)邊裂縫,裂縫寬度小于1mm。
以上三種裂縫形式從表面觀察,有上大下小的特征,縫的兩側(cè)板面沒(méi)有明顯的高低錯(cuò)落的表現(xiàn)。
1、裂縫原因分析
綜合上述樓層裂縫情況,首先對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新校算,其結(jié)果符合規(guī)范要求,在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上,采用了后澆帶,消除了因混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫,其他都符合構(gòu)造要求,另外從裂縫出現(xiàn)時(shí),大部分設(shè)計(jì)荷載還未加上來(lái)看,可以排除裂縫是由外荷載引起.由裂縫的表征,主要表現(xiàn)為拉裂,沒(méi)有明顯的彎曲和沖剪變形特征,也未發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降引發(fā)裂縫的表現(xiàn).那么其原因是什么呢?
經(jīng)過(guò)多方調(diào)查、研究、翻閱有關(guān)資料,分析其原因?yàn)椋?/p>
(1)從建筑形式來(lái)看,大部分房間設(shè)置了大玻璃窗,房間內(nèi)部日照時(shí)間較長(zhǎng)。在梁、板施工及養(yǎng)護(hù)期間,正處夏季高溫期,梁板長(zhǎng)時(shí)間處于曝曬下,干燥失水較多,這也會(huì)加大混凝土的收縮。
(2)根據(jù)建設(shè)單位介紹:施工單位在攪拌混凝土?xí)r,水泥用量較大,這必然會(huì)加大混疑土的收縮.使用收縮率較大的水泥,水泥用量過(guò)多,或使用過(guò)量的粉細(xì)砂,或混凝土水灰比過(guò)大;模板、墊層過(guò)于干燥,吸水大等;
(3)過(guò)量水泥、高溫環(huán)境疊加作用導(dǎo)致混凝土較大收縮變形,由于板的厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于梁,受外界環(huán)境影響面遠(yuǎn)大于梁,混凝土收縮遠(yuǎn)大于梁,由此產(chǎn)生梁板收縮差,引起約束應(yīng)力,板內(nèi)呈拉應(yīng)力,梁內(nèi)呈壓應(yīng)力,板內(nèi)拉應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(4) 混凝土澆筑后,表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋,受風(fēng)吹日曬表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂;
(5)混凝土澆筑振搗后,粗骨料下沉,擠出水分和空氣,表面呈現(xiàn)泌水,而形成豎向體積縮小沉落,這種沉落受到鋼筋、預(yù)埋件、大的粗骨料局部阻礙或約束,造成沿鋼筋上表面通長(zhǎng)方向或箍筋上斷續(xù)裂縫;
混凝土上表面砂漿層過(guò)厚,它比下層混凝土收縮性大,水分蒸發(fā)后,產(chǎn)生凝縮裂縫。
2、裂縫處理
2.1 處理措施
裂縫出現(xiàn)后,變形得到滿足,應(yīng)力發(fā)生松弛,結(jié)構(gòu)體系不存在安全隱患,但板的剛度下降,對(duì)板的長(zhǎng)期使用有一定的影響,特別是裂縫較寬處,鋼筋裸露,容易銹蝕,對(duì)板的處理是必要的。由變形引起的裂縫的處理,一般視裂縫寬度不同,采取不同的措施:
(1)裂縫寬度在0.3mm以下的,可不進(jìn)行修補(bǔ)。
(2)裂縫寬度大于0.3mm的裂縫,可采用下面幾種方法處理。
①表面涂抹砂漿法
適用于穩(wěn)定的表面及深進(jìn)裂縫的處理。處理時(shí)將裂縫附近的混凝土表面鑿毛,或沿裂縫(深進(jìn)的)鑿成深15~20mm、寬100~150mm的凹槽,掃凈并灑水濕潤(rùn),先刷水泥凈漿一遍,然后用1:1~2水泥砂漿分2~3層涂抹,總厚10~20mm,并壓光。有滲漏水時(shí),應(yīng)用水泥凈漿(厚2mm)和1:2水泥砂漿(厚4~5mm)交替抹壓4~5層,涂抹3~4h
后,進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。
②表面涂抹環(huán)氧膠泥(或粘貼環(huán)氧玻璃布)法
適用于穩(wěn)定的、干燥的表面及深進(jìn)裂縫的處理。涂抹環(huán)氧膠泥前,將裂縫附近表面灰塵、浮渣清除、洗凈并干燥。油污應(yīng)用有機(jī)溶劑或丙酮擦洗凈。較寬裂縫先用刮刀堵塞環(huán)氧膠泥"涂刷時(shí)用硬毛刷或刮板蘸取膠泥,均勻涂刮在裂縫表面,寬80~100mm,一般涂刷二遍。貼環(huán)氧玻璃布時(shí),一般貼1~2層,第二層布的周邊應(yīng)比下面一層寬10~15mm,以便壓邊。環(huán)氧膠泥配合比為:環(huán)氧樹脂膠泥:鄰苯二甲酸二丁酯:二甲苯:乙二胺:粉料=100g:10ml:30~40ml:8~12ml:25~45g。
③表面鑿槽嵌補(bǔ)法
適用于獨(dú)立的裂縫寬度較大的死裂縫和活裂縫的處理。沿混凝土裂縫鑿一條寬5~6mm槽,槽內(nèi)嵌入剛性材料,如水泥砂漿或環(huán)氧膠泥;或填灌柔性密封材料,如聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏、聚氨酯以及合成橡膠等密封。表面作砂漿保護(hù)層或不作保護(hù)層,具體構(gòu)造處理見圖2。.槽內(nèi)混凝土面應(yīng)修理平整并清洗干凈,不平處用水泥砂漿填補(bǔ)。然后用抹子或刮刀將砂漿(或環(huán)氧膠泥柔性填料)嵌入槽內(nèi)使其飽滿壓實(shí),最后用1:2.5水泥砂漿抹平壓光(對(duì)活裂縫不作砂漿保護(hù)層)。
④化學(xué)灌漿法。化學(xué)灌漿法與水泥灌漿相比,具有化學(xué)穩(wěn)定性好、豁度低、可灌性好、收縮小以及較高的豁結(jié)強(qiáng)度和一定的彈性等優(yōu)點(diǎn),恢復(fù)結(jié)構(gòu)成整體性效果較好,適用于各種情況下的裂縫修補(bǔ)、堵漏及防滲處理。常用的灌漿材料有環(huán)氧樹脂和甲基丙烯酸脂類漿液等。
2.2、應(yīng)注意的問(wèn)題
環(huán)氧樹脂壓力灌漿法,在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣,其具體做法按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程要求進(jìn)行,裂縫修補(bǔ)質(zhì)量的好壞,與操作質(zhì)量和施工經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。
(1)首先,要把好粘貼灌漿嘴這一關(guān)。粘貼灌漿嘴可采用環(huán)氧膩?zhàn)樱渑浜媳葹椋涵h(huán)氧樹脂膠泥:鄰苯二甲酸二丁酯:乙二胺:粉料=100g:10ML:10~12ML:50~100g。應(yīng)根據(jù)裂縫的走向考慮布置灌漿嘴的位置,同時(shí)灌漿嘴要粘在裂縫較寬處,并使灌漿嘴的進(jìn)漿孔對(duì)準(zhǔn)裂縫,保證灌漿嘴與裂縫連通。貫通裂縫必須在兩面粘貼灌漿嘴,且交錯(cuò)進(jìn)行。總之,粘貼的灌漿嘴要四通八達(dá),以便灌漿時(shí)進(jìn)漿順利。
(2)其次,要把好灌漿壓力關(guān)。修補(bǔ)的結(jié)構(gòu)裂縫一般都比較細(xì)小,因此要完全靠壓力把漿液注到裂縫內(nèi)部。為了保證漿液能充滿裂縫內(nèi)的空間,灌漿壓力不能低于0.2Mpa,而且在灌漿過(guò)程中必須封住進(jìn)漿嘴和出漿嘴,以保證漿液在壓力下固化,否則會(huì)造成裂縫內(nèi)漿液不滿。
(3)灌漿時(shí)間最好選擇在裂縫穩(wěn)定后,在冬季溫度最低而裂縫開展最大時(shí),可收到較好的效果。灌漿的施工操作比較簡(jiǎn)單,但要求仔細(xì),只要認(rèn)真進(jìn)行操作,一般都可以保證修補(bǔ)質(zhì)量。若漿液都滲透到了混凝土最微小的裂縫中,把混凝土粘結(jié)在一起,用大錘把試件砸斷時(shí),也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)原裂縫處斷開,那就說(shuō)明效果較好。
(4)二甲苯、乙二胺、粉料的摻量,可視氣溫和施工操作具體情況適當(dāng)調(diào)整,二甲苯有毒,不利于環(huán)保,建議改用其他無(wú)毒溶劑。
3、結(jié)語(yǔ)
(1)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),加強(qiáng)原材料控制,加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施等,嚴(yán)格按施工規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行施工,減少施工因素產(chǎn)生的裂縫。(2)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途及使用環(huán)境,避免因結(jié)構(gòu)構(gòu)件超荷載使用產(chǎn)生裂縫。(3)框架結(jié)構(gòu)的裂縫處理,應(yīng)根據(jù)裂縫的成因、特性、寬度、深度等因素,采用合理的裂縫修補(bǔ)方法,消除結(jié)構(gòu)存在的安全隱患。