北京金刚砂耐磨地坪混凝土地坪裂缝及耐磨地坪裂缝的产生有多种原因,也是水泥基产品施工容易出现的质量通病
0前言耐磨混凝土地坪作为一种水泥基工业地坪、车库用地坪,施工工艺采用的是一体成形工法,其与混凝土基础形成一个致密整体,在基础混凝土表面形成一个3-5mm的致密、高耐磨、不起尘、不起灰、兼有色彩装饰性的面层。耐磨混凝土地坪的施工工艺决定了如果想达到耐磨地坪不发生开裂,必须首先要保证基层混凝土不发生开裂、不产生裂缝。本文就施工耐磨混凝土地坪的基础混凝土裂缝控制谈几点意见,同时就耐磨地坪表面龟裂的产生原因及预防措施也做些讨论。从混凝土自身反应特点、混凝土材料质量控制、施工原因等方面对裂缝产生的成因进行分析,并针对裂缝的成因,如何进行前期预防与控制。包括材料级配,温度控制、施工浇筑方法、养护等方面,同时针对耐磨地坪龟裂产生的原因进行分析和预防。以保证耐磨地坪完成后不发生开裂,有较好的使用功能和外观效果,同时也有效提升建筑地面的耐久性和使用性。
混凝土地面开裂是建筑地面工程中常见的通病之一,严重的影响了混凝土地坪的使用性能以及美观性能。混凝土裂缝的产生有很多原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性等,主要表现为早期收缩开裂、结构沉降导致的开裂、应力变化引起的开裂、荷载过度引起的开裂,以及其它如徐变裂缝、化学裂缝、结构裂缝等等,本文我们只针对施工前期裂缝产生原因进行分析,在后期投入使用因荷载及结构沉降导致的裂缝我们不做分析。
1 混凝土自身水化热原因混凝土在硬化过程中,水泥会放出大量水化热,导致混凝土内部温度不断上升,进而导致混凝土表面产生拉应力。后期混凝土凝固过程中,混凝土会出现大幅度降温,在新旧混凝土的作用下,导致混凝土内部出现拉应力。气温的降低会导致混凝土表面产生一定拉应力,在多个拉应力集中后,一旦拉应力大于混凝土的抗裂强度,混凝土则会出现裂缝[1]。
2 混凝土材料原因混凝土粗细骨料含泥量过大,容易造成混凝土收缩增大。骨料级配比不当或者采取不恰当的间断级配、或者加入过量粉煤灰、添加剂等也容易造成混凝土收缩的增大而最终诱导裂缝产生[2]。根据浇筑厚度来确定合理的骨料粒径,骨料粒径越细,针片含量越大,掺和料选择不当或掺量不当,会严重增加混凝土的收缩。在水泥品种选择上也要注意,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,快硬型水泥比普硅水泥收缩大。且混凝土强度等级越高、混凝土脆性越大,越易开裂。再则混凝土内添加剂的应用不合理,例如早强剂、引气剂、流变剂、减水剂等等。
3 施工原因施工原因主要有以下方面:
3.1 基层清理不彻底一般地下车库及部分工业车间的地坪设计基本是根据核载计算后,确定混凝土垫层、结构找平层、耐磨地坪面层的厚度。垫层浇筑完成并经过养护后开始浇筑结构找平层并同步施工耐磨地坪面层。结构找平层根据核载要求一般浇筑厚度为50mm-100mm,强度等级一般为C20及C25等级。浇筑找平层之前混凝土垫层如果清理不彻底、表面留有灰浆、聚氯乙烯膜、油污或其它垃圾杂物,在找平层浇筑完成后及容易发生找平层与垫层之间的空鼓、剥离、开裂。
3.2 浇筑方式的选择不合理垫层完成后,经过一定的养护后开始浇筑找平层,考虑到混凝土垫层支设模板的成本较高且严重影响混凝土浇筑效率,所以二次浇筑找平层通常都采用整体摊铺的浇筑方式,这种施工方式有两个不易克服的弊端,一方面混凝土找平层的平整度不易掌控,除非采用现代混凝土激光整平机进行浇筑、振捣、整平一体化施工完成。否则传统的浇筑方式很难掌握平整度;另一方面不易规划合理的设缝。而缝的设置位置会对预防混凝土开裂产生较大影响。
3.3 振捣混凝土基层振捣作业不充分或振捣、插入不当、漏振、过振等等,如此均会影响混凝土地坪成形后的密实度和均匀度,诱导裂缝产生。
3.4 养护原因现场养护不及时、不到位、混凝土地坪早期脱水、失水过快、引起收缩开裂。
3.5 切割缝原因切缝不及时或伸缩缝设置间距过大、不合理,切割深度不达标。
4 外界原因1)基础压实系数不达标、出现基础不均匀沉降、产生沉降裂缝。
2)使用荷载超负荷。
3)在大风、低温、大雨中浇筑混凝土、施工耐磨地坪。
针对以上裂缝产生原因,我们主要提出以下预防控制措施,并在材料选择、混凝土配制、浇筑方式、基层处理、设缝等各方面进行有效预防和控制。
4.1 针对混凝土材料原因,要确保满足以下要求4.1.1混凝土组成材料要求
水泥宜采用标号为42.5号的普通硅酸盐水泥(旋窑水泥)。其质量须符合GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》标准。混凝土中的砂须采用磨细中砂或粗砂,含泥量不大于3%,石子骨料宜选用所要求厚度适中的碎石或卵石,最大粒径不应超过板厚的1/3,且不得超过钢筋最小间距的3/4,骨料要有合理的连续级配比。水应为干净水,水胶比建议低于0.5,在用水前应做砼块试样,确保无误。
4.1.2合理分析并应用混凝土添加剂及改性助剂
对混凝土骨料做好级配,同时可加入塑化剂、引气剂、缩酸减水剂等添加剂,进而合理控制混凝土中的水泥用量。高温天气浇筑,可预先采用冷水润湿骨料,给骨料降温等措施,从而降低混凝土的温度。同时通过外加剂的应用,可有效改善混凝土的和易性,进而在混凝土表面形成微膜,对混凝土水分蒸发有一定控制[3]。
4.1.3混凝土除满足以上要求之外,其组成材料中的砂和骨料的质量标准应符合国家现行JGJ52标准、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》、JG《J普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》、混凝土的配合比应按国家现行标准JGJ155《普通混凝土配合比设计规程》的有关规定进行设计施工。混凝土质量应符合GB50164《混凝土质量控制标准》的有关规定。
4.2 针对施工原因必须满足以下要求1)在浇筑结构找平层之前用抛丸机或混凝土清灰机(建议用抛丸机)对原垫层混凝土表面进行彻底抛丸或拉毛清灰处理,确保表面干净无污染、无污物、无残留灰浆、无油污,表面有均匀的粗糙面。抛丸清灰处理完成后用工业吸尘器进行吸尘处理。
2)浇筑前充分浇筑湿润并均匀洒布P.O42.5普通硅酸盐水泥,用硬质扫把扫成均匀灰浆,增加结构找平层与垫层的粘结力。也可以用专用混凝土界面剂在干净的混凝土垫层表面涂刷一至两道,增加结构找平层与垫层的粘结力。
3)浇筑方式采用跳仓浇筑,支设模板后用混凝土摊铺机进行辊动压实找平作业。且要充分振捣混凝土、确保无泥土振、过振现象。或者选择混凝土激光整平机进行整平、振捣作业,激光整平混凝土是伴随着物流、电子商务发展起来的现代化混凝土施工技术的应用,特别适用于大型物流仓库、地下车库等大面积混凝土的浇筑整平。不仅有效提高了混凝土浇筑效率、大幅度提高了混凝土地坪的平整度和整体地坪质量。
4)耐磨地坪完成后要及时养护。养护方式采用保水养护,在完成的地坪表面覆盖毛片及毛毡布,每间隔两至三小时进行洒水作业,表面要持续保持湿润状态。养护期不低于14天。
5)耐磨地坪完成后第三天可进行切割缝。切缝的设置应≤600mm,深度≥混凝土板厚的2/3,围绕结构柱可切割凌形缝、方形缝。
4.3 针对外界原因主要采取如下措施1)要充分计算地坪的集中荷载、线型荷载,整体荷载,并考虑其未来使用过程中的抗压、抗折强度要求,确保满足使用要求。
2)灰土层、碎石层要经过充分辗压、压实系数必须达到设计标准。混凝土塌落度、强度等级必须满足设计要求,并经过复核验算。
3)混凝土浇筑及耐磨地坪施工最低温度不得低于5°C,大风扬沙天气、大雨天气不得施工。
4.4 增加混凝土抗开裂风险的其它措施在实际应用中,在确保施工质量的前提下,我们也要考虑成本因素。在科技日益发展的今天,新的施工技术、新型材料得到推广应用。比如可以在混凝土中加入钢纤维、增加混凝土的抗拉伸强度,从而达到预防裂缝产生的效果。也可以在混凝土中加入单层双向冷拔丝网片,或植入钢筋网片,都能起到抗裂作用。采用激光整平机进行一体化机械化施工可提高混凝土地坪的整体工程质量,采用驾驶式抹光机进行耐磨地坪机械收光作业,压实收光效果更理想。
4.5 耐磨地坪面层裂缝预防措施耐磨地坪裂缝产生有三种情况,一种是因为上述混凝土结构找平层发生了开裂,而导致耐磨地坪面层发生开裂;另一种是表面不规则的龟裂;第三种就是因耐磨地坪面层与结构混凝土找平层发生空鼓、而出现耐磨地坪面层的开裂。针对第一种情况,本文前边已经就混凝土结构找平层裂缝的成因及预防措施进行了分析说明,故不再赘述。第二种情况、即耐磨地坪表面不规则的龟裂。造成这种情况的主要原因通常有三点:1、耐磨地坪材料质量不达标,耐磨材料属高分子聚合物砂浆,其质量标准必须满足JC/T906-2002《混凝土用水泥基耐磨材料》标准;2、混凝土结构找平层强度等级太低。因为耐磨地坪面层强度较高,而基层混凝土找平层标号低,强度增长相对面层而言强度增速较慢,结构找平层混凝土与耐磨地坪面层收缩比不同,而造成面层空鼓开裂;3、耐磨地坪材料撒布时间掌握不准确。结构找平层混凝土在初凝阶段,一般在1-1.5小时左右开始撒布耐磨骨料,撒布时间如果太晚,则容易造成耐磨地坪面层空鼓、脱皮、开裂。如果撒布时间太早,则容易在打磨压实的过程中,抹光机由于自重原因将找平层混凝土浆体重新提到耐磨地坪面层上,造成返浆。克服以上状况的出现需采用正规厂家的合格产品,严格控制结构找平层混凝土质量及设计强度值,由专业的施工队伍严格按照规定的工艺标准进行施工作业,并在完工后及时养护、及时切割缝。
总之混凝土地坪裂缝及耐磨地坪裂缝的产生有多种原因,也是水泥基产品施工容易出现的质量通病。相信随着科技的发展,现代化的施工技术的应用,新型建材的推广,我们一定会找到更先进、更科学、更有效的措施和方法来预防及控制混凝土地坪裂缝的产生。
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