鐘萬里
摘 要: 隨著社會經(jīng)濟環(huán)境的不斷發(fā)展,混凝土建筑數(shù)量不斷增加,混凝土用量相當龐大。相關(guān)人員必須重視混凝土裂縫問題,應(yīng)對裂縫預(yù)控及防治技術(shù)進行全面探究,并采取合理措施解決裂縫問題,保證房建施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 房建施工;混凝土;防治技術(shù)
【中圖分類號】TU755.7 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.064
1 引發(fā)混凝土裂縫的主要原因分析
1.1 非結(jié)構(gòu)性裂縫
(1)溫度裂縫。導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫的主要原因是熱脹冷縮,其常見于夏季高溫季節(jié),當早晚溫差過大時,混凝土可能會在溫度變化的影響下出現(xiàn)裂縫情況。此外,當房建工程項目的時間跨度較大時,也會出現(xiàn)溫度裂縫問題。溫度裂縫具有明顯的季節(jié)性特征和地域性特征,其主要集中在夏冬兩季。而地域特征則主要以南北為主進行劃分,由于我國南方溫度較為穩(wěn)定,故出現(xiàn)溫度裂縫的可能性較小,北方的房建項目則較為常見。
(2)收縮裂縫?;炷潦湛s裂縫較為常見,在混凝土收縮中以塑性收縮和縮水收縮為主。發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后4~5小時左右,此時水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時骨料因自重下沉,因此時混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。縮水收縮(干縮)裂縫主要是由混凝土自身的水化熱現(xiàn)象而引發(fā)的,當混凝土進入水化熱狀態(tài)時,混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度會隨之升高,混凝土結(jié)構(gòu)的體積也會出現(xiàn)輕微的膨脹。而到水化熱的后期階段,隨著混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的縮小,混凝土結(jié)構(gòu)自身的體積也會出現(xiàn)不同程度的收縮,進而出現(xiàn)裂縫問題。收縮裂縫主要以龜裂為主,整體細小,密集分布。
(3)沉降裂縫。沉降裂縫是由于地質(zhì)條件因素而引發(fā)的裂縫問題,當房建項目所在區(qū)域的地質(zhì)條件相對較為復(fù)雜或者地基施工存在質(zhì)量問題時,混凝土構(gòu)件會承受較大的壓力,進而造成整體不均勻的沉降的情況,最終出現(xiàn)裂縫。一般情況下,沉降裂縫的分布情況取決于受力程度,受力薄弱的混凝土結(jié)構(gòu)往往會密集分布沉降裂縫。
(4)荷載引起的裂縫?;炷猎诔R?guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫,歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出,如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫,往往是結(jié)構(gòu)達到承載力極限的標志,是結(jié)構(gòu)破壞的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
1.2 結(jié)構(gòu)性裂縫
(1)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。如在一些住宅設(shè)計中,為追求建筑物美觀,設(shè)計一些大跨度的樓板,而因樓板厚度小,剛度減弱,板中受拉鋼筋與受壓混凝土應(yīng)力增大,致使樓板出現(xiàn)裂縫。并且在樓板四周陰角、陽角處也因為負筋的設(shè)計不合理造成這些部位出現(xiàn)45°裂縫。
(2)施工時原材料不合格導(dǎo)致的裂縫。如前所述,混凝土是一種收縮性材料。一是要盡量少用收縮量大的水泥,其次混凝土水灰比越大,收縮將顯著增加,同時抗拉強度降低。另外如果石子中含泥量過高,混凝土也越容易開裂。
(3)施工質(zhì)量不達標導(dǎo)致的裂縫?;炷潦┕な且粋€構(gòu)件成型的最后一步工序,但混凝土裂縫的產(chǎn)生與構(gòu)件施工中的各個環(huán)節(jié)都要緊密聯(lián)系。如鋼筋綁扎不合格,鋼筋保護層厚度不夠,鋼筋網(wǎng)片踩踏移位;混凝土澆筑時振搗方式不合格,未進行多次抹面都可以導(dǎo)致混凝土裂縫。
2 混凝土裂縫防治建議
2.1 混凝土裂縫預(yù)防控制
2.1.1 在設(shè)計環(huán)節(jié)控制
混凝土裂縫在設(shè)計開始階段,需要對混凝土裂縫控制進行全面的分析和考慮,制定相對應(yīng)的措施進行預(yù)防,比如可以將膨脹劑與混凝土混合,或者將暗梁設(shè)置在容易發(fā)生裂縫的部位,其次采取措施防止不均勻沉降而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫,在窗角、拐角等易發(fā)生裂縫的薄弱部位增加構(gòu)造鋼筋,另外設(shè)計單位的結(jié)構(gòu)、電氣、給排水等專業(yè)人員應(yīng)該互相協(xié)同,合理設(shè)計構(gòu)件中的預(yù)埋管道,留洞留孔的位置,減少對構(gòu)件截面的削弱。
2.1.2 在施工管理上控制
混凝土裂縫由技術(shù)負責人根據(jù)現(xiàn)場條件設(shè)計施工方案,現(xiàn)場管理人員應(yīng)嚴格執(zhí)行。模板的制作應(yīng)與方案相符合。支撐體系強度必須經(jīng)過驗算,使用的支撐材料必須符合規(guī)范要求?;炷猎跐仓^程中應(yīng)認真的振搗,使混凝土更加密實,避免混凝土發(fā)生上下分層。在混凝土澆筑前或澆筑混凝土?xí)r應(yīng)對容易出現(xiàn)裂縫的部位鋼筋進行修整,特別是支座端受力最大以及樓板四周、預(yù)埋管線、負筋受力區(qū)域等。在主體結(jié)構(gòu)施工過程中,施工速度不能過快,科學(xué)安排樓層作業(yè)計劃,在樓層混凝土澆筑完畢24小時以前,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。減少樓面材料集中堆放,或大開間區(qū)域堆放材料。
2.1.3 合理選料與配料對混凝土裂縫進行控制
必須從根本上做起,而選擇混凝土原材料非常關(guān)鍵。相關(guān)人員必須針對混凝土原材料進行全面的檢查,比如水泥的質(zhì)量、粗骨料的質(zhì)地等都需要與相關(guān)要求相符合;同時,還需要檢測各種添加劑的質(zhì)量和性能,確保所選擇的材料均符合質(zhì)量要求。另外,還需要保證混凝土配置的科學(xué)性,對水和水泥的用量進行嚴格的控制,使混凝土收縮問題逐漸減少,避免混凝土開裂。而如今在房建工程施工中使用預(yù)拌混凝土已經(jīng)是強制性要求,因此預(yù)拌混凝土的質(zhì)量優(yōu)劣也是造成混凝土裂縫的原因之一,在混凝土施工前有必要到攪拌站進行實地勘察或取樣,并要求攪拌站使用水化熱小的水泥,合理控制水灰比、添加劑等,攪拌站與施工現(xiàn)場的距離也是重要的考慮因素。
2.1.4 在養(yǎng)護方面控制裂縫出現(xiàn)
只有做好混凝土保養(yǎng)工作,才能使整體施工質(zhì)量得到有效的提升,因此,針對于混凝土養(yǎng)護來說需要及時灑水,避免混凝土表面因為干燥出現(xiàn)裂縫問題。通過一段時間的灑水,混凝土?xí)冀K處于濕潤的狀態(tài),使混凝土溫度逐漸降低,保持與環(huán)境溫度相符的溫度,避免溫度影響混凝土質(zhì)量。在灑水的基礎(chǔ)上,還可以將薄膜覆蓋到混凝土表面,起到降溫保濕的作用,使混凝土與外部環(huán)境相隔離,有效控制養(yǎng)護階段裂縫的產(chǎn)生。
2.2 普通混凝土裂縫常見的治理方法
(1)表面修復(fù)
表面修復(fù)常用于無害裂縫的處理,方法有壓實抹平,涂抹環(huán)氧粘結(jié)劑,噴涂水泥砂漿或細石混凝土,壓抹環(huán)氧膠泥,環(huán)氧樹脂粘貼下班絲布,增加整體面層,鋼錨栓縫合等。
表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(土工膜或其它防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。
(2)局部修復(fù)法
常用的方法有充填法、預(yù)應(yīng)力法,部分鑿除重新澆筑混凝土等。
用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫,作業(yè)簡單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。
(3)水泥壓力灌漿法
適用于縫補寬度≥0.5mm的穩(wěn)定裂縫。
此法應(yīng)用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設(shè)備(壓力0.2~0.4Mpa)將補縫漿液注入砼裂隙,達到閉塞的目的,該方法屬傳統(tǒng)方法,效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便效果也很理想。
(4)化學(xué)灌漿
可灌入縫寬≥0.05mm的裂縫。
采用電鉆鉆孔,孔距1-1.5m,除淺孔采用騎縫孔外一般占孔軸線與裂縫呈30—45·斜角,孔深應(yīng)穿過裂縫面0.5m以上,當鉆孔有兩排或兩排以上時,宜交叉或呈梅花形布置;縫面沖洗凈后,在裂縫表面用1:1~2水泥砂漿或環(huán)氧膠泥涂抹。用19-38的鋼管作灌漿管(鋼管上端加工絲扣),安裝前在鋼管外壁用生膠帶纏緊,然后旋入孔中,孔中管壁周圍的空隙用水泥砂漿或硫磺砂漿封堵,以防冒漿或灌漿管沖孔中脫出。最后利用壓送設(shè)備(壓力0.2~0.4Mpa)采用環(huán)氧樹脂漿液進行灌漿。灌漿完畢后使用粘碳纖維布進行表面封閉。
(5)結(jié)構(gòu)補強
常用的方法有增加鋼筋,加厚板,外包鋼筋混凝土,外包鋼,粘貼鋼板,預(yù)應(yīng)力補強體系等。
因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強度可采取結(jié)構(gòu)補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗;鉆心取樣試驗;壓水試驗;壓氣試驗等。
(6)混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
結(jié)束語:目前正處于建筑行業(yè)飛速發(fā)展時期,而混凝土是建筑施工中非常關(guān)鍵的原材料,其質(zhì)量直接影響整體工程質(zhì)量.必須積極解決混凝土裂縫問題?;诨炷亮芽p防治的綜合性特征,需從設(shè)計階段開始,采取合理措施,嚴格把控。隨著混凝土研究的不斷深入,相信混凝土裂縫問題將得到有效的解決。
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