北京金剛砂耐磨地坪混凝土地坪裂縫及耐磨地坪裂縫的產生有多種原因,也是水泥基產品施工容易出現的質量通病
0前言耐磨混凝土地坪作為一種水泥基工業地坪、車庫用地坪,施工工藝采用的是一體成形工法,其與混凝土基礎形成一個致密整體,在基礎混凝土表面形成一個3-5mm的致密、高耐磨、不起塵、不起灰、兼有色彩裝飾性的面層。耐磨混凝土地坪的施工工藝決定了如果想達到耐磨地坪不發生開裂,必須首先要保證基層混凝土不發生開裂、不產生裂縫。本文就施工耐磨混凝土地坪的基礎混凝土裂縫控制談幾點意見,同時就耐磨地坪表面龜裂的產生原因及預防措施也做些討論。從混凝土自身反應特點、混凝土材料質量控制、施工原因等方面對裂縫產生的成因進行分析,并針對裂縫的成因,如何進行前期預防與控制。包括材料級配,溫度控制、施工澆筑方法、養護等方面,同時針對耐磨地坪龜裂產生的原因進行分析和預防。以保證耐磨地坪完成后不發生開裂,有較好的使用功能和外觀效果,同時也有效提升建筑地面的耐久性和使用性。
混凝土地面開裂是建筑地面工程中常見的通病之一,嚴重的影響了混凝土地坪的使用性能以及美觀性能;炷亮芽p的產生有很多原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性等,主要表現為早期收縮開裂、結構沉降導致的開裂、應力變化引起的開裂、荷載過度引起的開裂,以及其它如徐變裂縫、化學裂縫、結構裂縫等等,本文我們只針對施工前期裂縫產生原因進行分析,在后期投入使用因荷載及結構沉降導致的裂縫我們不做分析。
1 混凝土自身水化熱原因混凝土在硬化過程中,水泥會放出大量水化熱,導致混凝土內部溫度不斷上升,進而導致混凝土表面產生拉應力。后期混凝土凝固過程中,混凝土會出現大幅度降溫,在新舊混凝土的作用下,導致混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低會導致混凝土表面產生一定拉應力,在多個拉應力集中后,一旦拉應力大于混凝土的抗裂強度,混凝土則會出現裂縫[1]。
2 混凝土材料原因混凝土粗細骨料含泥量過大,容易造成混凝土收縮增大。骨料級配比不當或者采取不恰當的間斷級配、或者加入過量粉煤灰、添加劑等也容易造成混凝土收縮的增大而最終誘導裂縫產生[2]。根據澆筑厚度來確定合理的骨料粒徑,骨料粒徑越細,針片含量越大,摻和料選擇不當或摻量不當,會嚴重增加混凝土的收縮。在水泥品種選擇上也要注意,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大,快硬型水泥比普硅水泥收縮大。且混凝土強度等級越高、混凝土脆性越大,越易開裂。再則混凝土內添加劑的應用不合理,例如早強劑、引氣劑、流變劑、減水劑等等。
3 施工原因施工原因主要有以下方面:
3.1 基層清理不徹底一般地下車庫及部分工業車間的地坪設計基本是根據核載計算后,確定混凝土墊層、結構找平層、耐磨地坪面層的厚度。墊層澆筑完成并經過養護后開始澆筑結構找平層并同步施工耐磨地坪面層。結構找平層根據核載要求一般澆筑厚度為50mm-100mm,強度等級一般為C20及C25等級。澆筑找平層之前混凝土墊層如果清理不徹底、表面留有灰漿、聚氯乙烯膜、油污或其它垃圾雜物,在找平層澆筑完成后及容易發生找平層與墊層之間的空鼓、剝離、開裂。
3.2 澆筑方式的選擇不合理墊層完成后,經過一定的養護后開始澆筑找平層,考慮到混凝土墊層支設模板的成本較高且嚴重影響混凝土澆筑效率,所以二次澆筑找平層通常都采用整體攤鋪的澆筑方式,這種施工方式有兩個不易克服的弊端,一方面混凝土找平層的平整度不易掌控,除非采用現代混凝土激光整平機進行澆筑、振搗、整平一體化施工完成。否則傳統的澆筑方式很難掌握平整度;另一方面不易規劃合理的設縫。而縫的設置位置會對預防混凝土開裂產生較大影響。
3.3 振搗混凝土基層振搗作業不充分或振搗、插入不當、漏振、過振等等,如此均會影響混凝土地坪成形后的密實度和均勻度,誘導裂縫產生。
3.4 養護原因現場養護不及時、不到位、混凝土地坪早期脫水、失水過快、引起收縮開裂。
3.5 切割縫原因切縫不及時或伸縮縫設置間距過大、不合理,切割深度不達標。
4 外界原因1)基礎壓實系數不達標、出現基礎不均勻沉降、產生沉降裂縫。
2)使用荷載超負荷。
3)在大風、低溫、大雨中澆筑混凝土、施工耐磨地坪。
針對以上裂縫產生原因,我們主要提出以下預防控制措施,并在材料選擇、混凝土配制、澆筑方式、基層處理、設縫等各方面進行有效預防和控制。
4.1 針對混凝土材料原因,要確保滿足以下要求4.1.1混凝土組成材料要求
水泥宜采用標號為42.5號的普通硅酸鹽水泥(旋窯水泥)。其質量須符合GB175《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》標準;炷林械纳绊毑捎媚ゼ氈猩盎虼稚,含泥量不大于3%,石子骨料宜選用所要求厚度適中的碎石或卵石,最大粒徑不應超過板厚的1/3,且不得超過鋼筋最小間距的3/4,骨料要有合理的連續級配比。水應為干凈水,水膠比建議低于0.5,在用水前應做砼塊試樣,確保無誤。
4.1.2合理分析并應用混凝土添加劑及改性助劑
對混凝土骨料做好級配,同時可加入塑化劑、引氣劑、縮酸減水劑等添加劑,進而合理控制混凝土中的水泥用量。高溫天氣澆筑,可預先采用冷水潤濕骨料,給骨料降溫等措施,從而降低混凝土的溫度。同時通過外加劑的應用,可有效改善混凝土的和易性,進而在混凝土表面形成微膜,對混凝土水分蒸發有一定控制[3]。
4.1.3混凝土除滿足以上要求之外,其組成材料中的砂和骨料的質量標準應符合國家現行JGJ52標準、《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》、JG《J普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》、混凝土的配合比應按國家現行標準JGJ155《普通混凝土配合比設計規程》的有關規定進行設計施工;炷临|量應符合GB50164《混凝土質量控制標準》的有關規定。
4.2 針對施工原因必須滿足以下要求1)在澆筑結構找平層之前用拋丸機或混凝土清灰機(建議用拋丸機)對原墊層混凝土表面進行徹底拋丸或拉毛清灰處理,確保表面干凈無污染、無污物、無殘留灰漿、無油污,表面有均勻的粗糙面。拋丸清灰處理完成后用工業吸塵器進行吸塵處理。
2)澆筑前充分澆筑濕潤并均勻灑布P.O42.5普通硅酸鹽水泥,用硬質掃把掃成均勻灰漿,增加結構找平層與墊層的粘結力。也可以用專用混凝土界面劑在干凈的混凝土墊層表面涂刷一至兩道,增加結構找平層與墊層的粘結力。
3)澆筑方式采用跳倉澆筑,支設模板后用混凝土攤鋪機進行輥動壓實找平作業。且要充分振搗混凝土、確保無泥土振、過振現象;蛘哌x擇混凝土激光整平機進行整平、振搗作業,激光整平混凝土是伴隨著物流、電子商務發展起來的現代化混凝土施工技術的應用,特別適用于大型物流倉庫、地下車庫等大面積混凝土的澆筑整平。不僅有效提高了混凝土澆筑效率、大幅度提高了混凝土地坪的平整度和整體地坪質量。
4)耐磨地坪完成后要及時養護。養護方式采用保水養護,在完成的地坪表面覆蓋毛片及毛氈布,每間隔兩至三小時進行灑水作業,表面要持續保持濕潤狀態。養護期不低于14天。
5)耐磨地坪完成后第三天可進行切割縫。切縫的設置應≤600mm,深度≥混凝土板厚的2/3,圍繞結構柱可切割凌形縫、方形縫。
4.3 針對外界原因主要采取如下措施1)要充分計算地坪的集中荷載、線型荷載,整體荷載,并考慮其未來使用過程中的抗壓、抗折強度要求,確保滿足使用要求。
2)灰土層、碎石層要經過充分輾壓、壓實系數必須達到設計標準;炷了涠、強度等級必須滿足設計要求,并經過復核驗算。
3)混凝土澆筑及耐磨地坪施工最低溫度不得低于5°C,大風揚沙天氣、大雨天氣不得施工。
4.4 增加混凝土抗開裂風險的其它措施在實際應用中,在確保施工質量的前提下,我們也要考慮成本因素。在科技日益發展的今天,新的施工技術、新型材料得到推廣應用。比如可以在混凝土中加入鋼纖維、增加混凝土的抗拉伸強度,從而達到預防裂縫產生的效果。也可以在混凝土中加入單層雙向冷拔絲網片,或植入鋼筋網片,都能起到抗裂作用。采用激光整平機進行一體化機械化施工可提高混凝土地坪的整體工程質量,采用駕駛式抹光機進行耐磨地坪機械收光作業,壓實收光效果更理想。
4.5 耐磨地坪面層裂縫預防措施耐磨地坪裂縫產生有三種情況,一種是因為上述混凝土結構找平層發生了開裂,而導致耐磨地坪面層發生開裂;另一種是表面不規則的龜裂;第三種就是因耐磨地坪面層與結構混凝土找平層發生空鼓、而出現耐磨地坪面層的開裂。針對第一種情況,本文前邊已經就混凝土結構找平層裂縫的成因及預防措施進行了分析說明,故不再贅述。第二種情況、即耐磨地坪表面不規則的龜裂。造成這種情況的主要原因通常有三點:1、耐磨地坪材料質量不達標,耐磨材料屬高分子聚合物砂漿,其質量標準必須滿足JC/T906-2002《混凝土用水泥基耐磨材料》標準;2、混凝土結構找平層強度等級太低。因為耐磨地坪面層強度較高,而基層混凝土找平層標號低,強度增長相對面層而言強度增速較慢,結構找平層混凝土與耐磨地坪面層收縮比不同,而造成面層空鼓開裂;3、耐磨地坪材料撒布時間掌握不準確。結構找平層混凝土在初凝階段,一般在1-1.5小時左右開始撒布耐磨骨料,撒布時間如果太晚,則容易造成耐磨地坪面層空鼓、脫皮、開裂。如果撒布時間太早,則容易在打磨壓實的過程中,抹光機由于自重原因將找平層混凝土漿體重新提到耐磨地坪面層上,造成返漿?朔陨蠣顩r的出現需采用正規廠家的合格產品,嚴格控制結構找平層混凝土質量及設計強度值,由專業的施工隊伍嚴格按照規定的工藝標準進行施工作業,并在完工后及時養護、及時切割縫。
總之混凝土地坪裂縫及耐磨地坪裂縫的產生有多種原因,也是水泥基產品施工容易出現的質量通病。相信隨著科技的發展,現代化的施工技術的應用,新型建材的推廣,我們一定會找到更先進、更科學、更有效的措施和方法來預防及控制混凝土地坪裂縫的產生。
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