现浇板裂缝产生原因及处理措施_建筑论文发表

现浇板裂缝产生原因及处理措施
何伟龙
摘要：随着经济的发展，建筑工程大量出现。在路桥工程项目中，现浇板板裂缝是常见的工程质量中常见问题，它不仅妨碍道路和桥梁的使用，更严重的是危及主体结构安全。因此必须积极防治现浇板的裂缝问题。笔者通过分析现浇板裂缝的成因, 从设计、施工工艺，材料采用，人员管理四个方面提出了预防及治理现浇板裂缝的方法,希望对同行有一定的参考价值。
关键词：现浇板裂缝；产生原因；预防；处理
一，混凝土桥梁裂缝成因、种类：
（一）成因：
混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但是每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分以下几种：
1，设计阶段。结构计算时不计算或部分漏算；结构受力假设与实际受力不符；结构安全系数不够；内力与配筋计算错误；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；构造处理不当；结构刚度不足；设计图纸交代不清等。
2，施工阶段。不按设计图纸施工，甚至擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3，使用阶段。超出设计载荷的重型车辆过桥。
（二）种类：
1，温度变化引起裂缝。
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
2，收缩引起裂缝。
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是，大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。
影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：
（1）水泥品种及用量。矿渣水泥、低热水泥、快硬水泥、混凝土收缩性较高；普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。
（2）骨料品种。骨料中石英、花岗岩、石灰岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。（3）水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
（4）外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
（5）外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
（6）振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5～15s/次为好。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。
3，冻胀引起的裂缝。
大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%。
温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。
二，现浇板裂缝的预防及防治措施。
现浇板裂缝的预防方面设计是前提, 材料是基础,施工是关键,管理是保证。
（一）施工工艺方面
1，避免施工缝原因造成的裂缝, 减少施工缝的留置, 连续浇筑。
2，混凝土浇筑后应及时采用薄膜、麻袋覆盖、浇水等养护的方法进行有效养护, 使用商品混凝土的必须覆盖养护。
3，施工现场可采用复振或二次抹面等措施, 防止混凝土表面产生塑性裂缝。
4，现浇板底模拆除时的混凝土强度应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204- 2002）第43条的规定。
（二）材料方面
1，现浇板钢筋应优先选用延性、韧性和可焊性较好的HPB235级和HRB335级热轧钢。
2，严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂,如果砂的含泥量超过标准,不仅降低强度,而且也会使混凝土产生裂缝,含泥量应控制在2%以内。
3，预拌混凝土可用粉煤灰等掺合料取代水泥,使用普通硅酸盐水泥的,掺合料用量不得大于水泥用量的20%；使用矿渣硅酸盐水泥的,掺合料用量不得大于水泥用量的15%。
4，采用收缩量小的混凝土,如采用水灰比较小的混凝土或微膨胀混凝土等。
（三）管理方面
1，加强对施工管理人员及操作人员责任心的教育,严格按规范标准管理及施工,对影响工程质量的行为要追究责任人。
2，工程竣工后,建设单位和施工单位应采取适当的措施避免环境温度及湿度的剧烈变化。
3，工程投入使用后,不得任意开凿、损坏结构层。
4，加强现浇板浇捣后的养护。尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。同时对水泥砂浆地面,也要严格按施工顺序操作并加强养护,经常使地面处于湿润状态也能有效地抑制地面裂缝的产生。
（四）修补方法。
具体步骤如下：
1，混凝土表面处理。混凝土面应凿除粉饰层、油垢、污物，然后用角磨机磨去1～2mm厚表层，混凝土构件转角处应进行倒角处理，磨出或补出半径不小于20mm的光滑圆弧，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布蘸丙酮拭净表面，保持干燥备用。
2，粘贴面修补找平,混凝土面蜂窝、麻面、凹凸部位用混凝土修补结构胶填平，修补胶固化后（以手指触感干燥为宜，约5小时），可进行下一道工序。
3，配置底胶。粘纤维底胶为A、B两组份，配胶宜采用机械搅拌，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。然后，取洁净容器和称重衡器按配合比混合，并用搅拌器搅拌5～10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。胶应现配现用，每次配胶量不宜大于2公斤。
4，涂底胶。用毛刷、滚筒或塑料刮板将底胶均匀涂抹于混凝土构件表面，不要漏刷，并避免气泡。
5，配置面胶和裁剪碳纤维布。粘纤维面胶为A、B两组份，可机械搅拌。少量也可用Φ6或Φ8细钢筋棍人工搅拌。每次配置量以小于3公斤为宜，现配现用。按设计要求的尺寸用锋利剪刀裁剪碳纤维布，注意整齐划一，避免毛刺。宜在平整的木板、纸板、塑料布上裁剪，以保持纤维布的洁净。
6，粘贴碳纤维布。将粘纤维面胶均匀涂抹于混凝土粘贴部位和碳纤维布上，拐角部位适当多涂抹一些。将涂好胶的碳纤维布，拉紧对齐后粘贴，用塑料刮板或滚筒，沿同一方向反复滚压，直至胶料渗出。然后，在碳纤维布外表面也均匀涂抹面胶，并反复滚压，使结构胶双向充分浸润碳纤维布。
7，固化。若固化温度25℃左右，3天即可负载使用。若固化温度5℃左右，5天可负载使用。
8，检验。检验时可用小锤轻击或手压粘贴面判断粘贴效果，总有效粘结面积不应小于95%，如出现轻微空鼓可采取针管注胶的方法进行补救。若空鼓面积大于100cm2，宜将空鼓处的碳纤维布切除，补粘四周搭接长度大于0.2m的碳纤维布块。
9，维护。粘贴48小时后，可粉刷20mm厚M15水泥砂浆或喷砂保护。
现浇板出现裂缝是一个普遍的现象，也是长期令技术人员困扰的一个复杂的技术难题。裂缝在大多数工程中虽然不可避免但却可以控制，只要在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计规范，就一定能把裂缝控制在设计所要求的范围内，从而保证道桥的使用寿命。
参考文献：
1，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。
2，袁勇《混凝土结构早期裂缝控制》，北京: 科学出版社, 2004。
3，王立久，姚少臣译，《 建筑病理学—建筑物常见病害诊断与
对策》，北京: 中国电力出版社, 2002。
4，刘金铃，《现浇板砼收缩与温差联合作用裂缝控制计算》，《福建建设科技》，2007。