一、关于混凝土裂缝
裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷,分为宏观裂缝和微观裂缝。一般肉眼可见裂缝宽度为0.03-0.05mm,因此,将肉眼可见裂缝称为宏观裂缝,不可见的裂缝宽度<0.05mm的称为微观裂缝。
混凝土的微观裂缝一般为混凝土固有。其原因为:混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成,它们的物理力学性能不一致,是一种非均质的组合物。水泥浆体硬化后的干缩值较大,而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩,这种约束等作用使混凝土内部从硬化开始就有骨料与水泥石的粘结面上产生了微裂缝。也就是说,即使没有外荷载作用(不管是其外荷载的种类是自重、荷载、体积变化而引起的内应力等)或者即使混凝土发生体积变化是没有受到外部的约束,混凝土内部已经有了微裂缝。这种微裂缝在不大的外力或变形作用下是稳定的。
混凝土是一种抗压能力远大于抗拉能力的建筑材料(抗拉强度为抗压强度的1/8-1/10),当因荷载作用使混凝土内部产生较大的拉应力,或者因混凝土体积变化时受到约束,混凝土内部产生较大的拉应力,或者早期急剧失水引起体积变化时,若此时的抗拉能力不能抵抗所产生的拉应力,混凝土即开裂以消除应力。开裂首先是从有微裂缝的粘结面开始,当外力或变形作用较大时,这些粘结面上的微裂缝就会发展,并扩展穿过硬化的水泥石,逐渐发展为可见的宏观裂缝。
二、混凝土的泌水与沉降
混凝土拌合物浇筑后到开始凝结前,固体颗粒下沉,水上升,并在表面析出水的现象,称为泌水。泌水后因水分的流失会造成混凝土发生沉降收缩,若沉降收缩不采取措施予以消除,将会产生沉降收缩裂缝。泌水通常是由新拌合水所引起的,少许泌水对优质的混凝土来说是正常的。它导致在整个表面上出现少量的均衡的渗出物,对混凝土内部来说,水分少量的渗出,会降低内部混凝土的水灰比,使混凝土强度得以提高。另一方面,泌水后混凝土上层变成富含水的水泥浆,这一区域有过高的W/C。导致混凝土表面强度不够,多孔,缺乏耐久性。因此,在混凝土泌水结束后进行的二次抹面,将会破坏这一富水层,使混凝土表面再一次趋于水灰比一致,从而降低上述质量隐患的可能。
同时泌水后聚积在混凝土表面的泌水层,对混凝土的养护起到良好的作用,这就象一层“水被子”盖在混凝土的表面,使因失水造成的塑性收缩裂缝极大的降低,但是,当外界温度、湿度及风速条件较恶劣,渗出水蒸发的速度比泌水速度快时,很容易出现塑性收缩裂缝。这时,在渗出水量不能形成良好的养护环境时,就必须人为地创造这个良好的环境,则补充水分,形成较高的湿度就必须进行。
表面塑性收缩裂缝在混凝土未完全终凝前就已经发生,因此,补充水分进行湿养护的时间必须提前,当混凝土表面泌水后出现的水而光泽消失时,(一般在混凝土浇筑后一至三小时)即应立即开始采取包括二次振捣抹面及洒水养护等技术措施,应注意覆盖物必须予以湿润或覆盖后立即浇水使覆盖物完全湿润。
预拌混凝土使用高效减水剂,每方混凝土中用水量较不掺用减水剂的现场拌制要少,且胶结料较多,泌水量较常规浇筑方法少,这两个原因都会加速早期塑性裂缝的形成,需特别注意。采用泵送混凝土时,施工速度较快,一次性浇筑到模板内的含量大,因此,应安排足够的人员对处于危险的混凝土及时采取技术措施。
塑性收缩裂缝常出现在:楼板、地面、大梁的侧面
塑性沉降裂缝常出现在:板梁结合部,板墙结合部、梁墙结合部,表面布有钢筋的基础部分,对较厚的底板,较深的梁和剪力墙位置,易出现沉降裂缝。