張平
裂縫產(chǎn)生的因素具有多元化的特點(diǎn),有物理因素、化學(xué)因素、設(shè)計(jì)因素以及施工因素,可以通過優(yōu)化施工前的準(zhǔn)備以及制定科學(xué)合理的預(yù)防措施,整體提高建筑工程的混凝土施工質(zhì)量,避免裂縫的出現(xiàn)[1]。
之所以會出現(xiàn)混凝土裂縫的情況,從物理因素的角度進(jìn)行分析,其主要原因是混凝土自身收縮、溫度變化以及承載力不足等:(1)混凝土收縮的物理特性是自身的特性引發(fā)的,混凝土澆筑完畢后,開始進(jìn)入硬化階段,這個(gè)階段混凝土?xí)S水分漸漸蒸發(fā)收縮變形,而在收縮期間內(nèi)壓力強(qiáng)于自身的抗壓強(qiáng)度,混凝土就很容易出現(xiàn)裂縫。(2)受到水泥化熱影響,施工過程會產(chǎn)生大量的熱量,不斷地提升混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度,溫度不容易散去,而外界的溫度較低,內(nèi)外形成較大的溫差,混凝土結(jié)構(gòu)受到應(yīng)力的影響,容易產(chǎn)生裂縫。此外由于天氣變化,外界溫度急速下降,也會使混凝土遵循熱脹冷縮的物理效應(yīng),并出現(xiàn)溫差裂縫。(3)建筑工程地基的變化以及混凝土建筑承載過重等也會引發(fā)裂縫。
常見的混凝土裂縫化學(xué)因素主要有堿化反應(yīng)與鋼筋腐蝕反應(yīng)等。在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí),混凝土中的物質(zhì)接觸后,有可能出現(xiàn)堿性離子,這些離子與原材料的某些元素接觸之后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),同時(shí)還會消耗大量的水分,從而引發(fā)混凝土裂縫的問題。此外,由于鋼筋外部的保護(hù)層過薄,在保護(hù)層被腐蝕之后,鋼筋就會與空氣中的氧氣和水分接觸,使鋼筋被腐蝕,周圍的混凝土也會被腐蝕。腐蝕物逐漸增多之后,混凝土?xí)粐?yán)重?cái)D壓變形,從而引發(fā)裂縫。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的結(jié)構(gòu)面積尺寸不合理,或者配筋不合理都有可能在混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)產(chǎn)生裂縫。若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算不合理、或者設(shè)計(jì)圖紙不夠詳細(xì),將對整個(gè)施工過程產(chǎn)生不良影響,降低施工效率,還影響混凝土利用率,致使混凝土產(chǎn)生裂縫,增加工程成本。此外,在設(shè)計(jì)時(shí)往往只注重強(qiáng)度要求,忽略了混凝土結(jié)構(gòu)收縮和溫差特性的影響,容易使配筋不符合標(biāo)準(zhǔn)。
混凝土施工過程的質(zhì)量控制,也是影響混凝土裂縫重要因素。混凝土結(jié)構(gòu)主要施工過程包括原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié),如果某個(gè)環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)或操作不規(guī)范,均會產(chǎn)生混凝土裂縫。
混凝土原材料是質(zhì)量的基礎(chǔ),在進(jìn)行原材料選擇時(shí),必須盡可能地選擇質(zhì)量高的材料,科學(xué)合理地配置原材料,減少水化熱作用、收縮反應(yīng)及堿性反應(yīng)等因素引發(fā)的混凝土裂縫。一般來說,水泥材料應(yīng)選擇水化熱低的水泥,建立并嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)制度,保證入場的原材料質(zhì)量,投入工程使用前還需進(jìn)行復(fù)查,不合格的嚴(yán)禁使用。應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的配合比,盡可能減少水泥用量。應(yīng)在確保原材料質(zhì)量前提下,嚴(yán)格按照“三低二摻一高”原則控制,即嚴(yán)格控制混凝土的含砂量,盡可能減少坍落度和降低水膠比,還可以摻入適量減水劑和引氣劑,常規(guī)混凝土應(yīng)盡可能采用普通減水劑或中效減水劑,而高性能混凝土應(yīng)當(dāng)盡可能選用高效性減水劑。還應(yīng)嚴(yán)格按照材料比例,盡量加大高鈣粉煤灰摻量,提高混凝土抗裂能力、抗拉強(qiáng)度、抗拉伸能力,從而防止混凝土產(chǎn)生裂縫。
要控制混凝土裂縫,保證房屋結(jié)構(gòu)地基的穩(wěn)固性,就要在設(shè)計(jì)階段根據(jù)其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)置,例如合理布置鋼筋的間距和位置、合理分縫分塊、避免地基過度起伏等。此外,還要綜合考慮溫差和混凝土收縮特性等多種因素,提高相應(yīng)的配筋率。如此整體提高房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,不僅可以使得建筑物的承受能力大幅度提升,同時(shí)也可以有效降低混凝土裂縫產(chǎn)生的可能性。
2.3.1 加強(qiáng)混凝土澆筑、振搗及抹面
混凝土澆筑施工前,應(yīng)先復(fù)核模板、鋼筋、預(yù)埋件及預(yù)留孔洞的位置、尺寸等參數(shù),并確保牢固可靠,同時(shí)模板與混凝土接觸面應(yīng)均勻地涂刷隔離劑。澆筑振搗過程應(yīng)專人作業(yè),振搗緊隨澆筑之后,振搗做到充分密實(shí),不得過度振搗或漏振?;炷翝仓Y(jié)束之后,現(xiàn)場工作人員還需要將表面進(jìn)行刮磨,保證混凝土表面不存在干粉水泥,與此同時(shí)還需要加強(qiáng)早期的養(yǎng)護(hù)。在澆筑完成之后,還需要及時(shí)使用材料進(jìn)行覆蓋保溫以及認(rèn)真的養(yǎng)護(hù)。
2.3.2 科學(xué)合理地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
在混凝土澆筑完畢后12h 及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于14d,特殊混凝土應(yīng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間,以保證混凝土體處于濕潤狀態(tài)。嚴(yán)禁在混凝土終凝前過早拆模,拆模的時(shí)間應(yīng)符合施工規(guī)范要求,杜絕過早拆模。
2.3.3 強(qiáng)化特殊部位施工處理
混凝土結(jié)構(gòu)中特殊部位施工工藝處理適當(dāng)與否,將直接影響混凝土裂縫的產(chǎn)生,因此應(yīng)注意這些特殊部位的施工處理:(1)預(yù)埋管線的鋪設(shè)作業(yè)是混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位,施工過程應(yīng)嚴(yán)加控制,一般來說給排水管道、電力管線在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免交叉,不可避免時(shí)應(yīng)當(dāng)加裝專用的接線盒,管線應(yīng)固定牢靠,同時(shí)應(yīng)在管線上部架設(shè)鋼筋網(wǎng)片(Φ6@100mm 寬度600mm)。(2)后澆帶完全按規(guī)范進(jìn)行施工,混凝土應(yīng)比兩側(cè)混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級,澆筑施工前支好模板,徹底鑿除疏松混凝土,留好施工縫,混凝土澆筑前要將后澆帶內(nèi)雜物清理干凈,用水沖洗后刷純水泥漿一道。為提高混凝土整體的密實(shí)度,減少混凝土裂縫的產(chǎn)生,在施工過程應(yīng)按照“二次振搗、三次抹平”進(jìn)行,即第一次搗抹平后的澆筑混凝土應(yīng)高于相鄰原結(jié)構(gòu)約0.5cm,第二次振搗應(yīng)等到混凝土間隔一個(gè)小時(shí)凝固之后進(jìn)行,新澆筑的混凝土標(biāo)高與原結(jié)構(gòu)標(biāo)高齊平,并在混凝土還未初凝前進(jìn)行抹面修整,銜接的混凝土應(yīng)平整密實(shí)。
加強(qiáng)現(xiàn)場工作人員的管理,對施工技術(shù)施工作業(yè)的注意事項(xiàng)、施工流程進(jìn)行有效監(jiān)督,確?;炷潦┕さ拿恳粋€(gè)細(xì)節(jié)都符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),例如澆筑振搗過程需安排專人觀測鋼筋、模板、支架、預(yù)孔洞及預(yù)埋件,若出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)采取措施。在實(shí)際施工期間,工作人員需按照圖紙的內(nèi)容與現(xiàn)場管理人員以及技術(shù)人員討論工作的細(xì)節(jié)問題。只有保證施工過程的科學(xué)性以及合理性,才可以有效降低人為因素引發(fā)的混凝土裂縫問題。
對于對承載力沒有影響的表面縫隙,在處理操作時(shí)需要優(yōu)先選擇表面修補(bǔ)法,它比較適用于裂縫寬度小于0.2mm 的裂縫,當(dāng)然對于一些大面積的細(xì)縫也可以進(jìn)行防漏和防滲處理工作。(1)表面涂抹水泥砂漿。首先應(yīng)沿裂縫位置進(jìn)行鑿毛處理,必要時(shí)還需要鑿除成凹槽形式,一般深度控制在1.5cm~2.0cm 范圍內(nèi),寬度控制在15cm~20cm 范圍內(nèi);然后清掃凹槽保持干凈、濕潤、不積水狀態(tài),進(jìn)而分三層涂抹水泥砂漿(1:2),涂抹后的總厚度以1.8cm為宜,表面應(yīng)平整密實(shí)。此外,在工程實(shí)踐過程,還需要摻加1%~3%的氯化鐵防水劑,有利于增強(qiáng)防水作用和修復(fù)功能。(2)表面鑿槽嵌補(bǔ)。該類型的縫補(bǔ)工作需要沿著混凝土的裂縫鑿出一條深槽,而且在槽內(nèi)放入水泥砂漿,環(huán)氧膠泥,瀝青油膏等產(chǎn)品,并在最上層做一層水泥砂漿保護(hù)層?;炷亮芽p槽內(nèi)應(yīng)該保持干凈、整潔、平整,如果存在不平整的情況,就需要先用水泥砂漿填補(bǔ),等到槽內(nèi)干燥之后再進(jìn)行導(dǎo)滲和烘干,具備干作業(yè)條件后進(jìn)行修補(bǔ)。施工時(shí)應(yīng)先在表層做一層基層處理(一般采用素水泥或膠泥材料),然后將膠泥、瀝青或砂漿等嵌補(bǔ)材料均應(yīng)填入槽內(nèi),確保充分地壓實(shí)平整,并在表面再作一層水泥漿(1 :2)抹面,以增加修復(fù)施工質(zhì)量。
使用內(nèi)部修補(bǔ)法最關(guān)鍵的是需要將膠結(jié)料壓入到縫隙中,因?yàn)槟z結(jié)料具有較強(qiáng)的凝結(jié)功能以及硬化功能,它的縫補(bǔ)效果相對較好,可以使得結(jié)構(gòu)重新恢復(fù)整體性,其被廣泛地應(yīng)用到對整體性、密實(shí)性以及需具有較強(qiáng)防滲漏的性能的混凝土裂縫質(zhì)量問題的處理中。裂縫灌縫一般采用專用水泥和化學(xué)補(bǔ)縫材料,以化學(xué)灌漿為例,更適用于0.2mm~1.5mm 寬度的混凝土裂縫。施工時(shí)首先用鏟刀清除裂縫兩邊的浮漿,打磨平整,將混凝土表面清洗干凈,將灌漿嘴出口對準(zhǔn)裂縫,迅速按壓在混凝土表面,待粘牢后松手。將環(huán)氧樹脂、乙二胺、水泥按100 :10 :400 比例調(diào)成膠泥。沿裂縫全線封閉,特別注意將灌漿嘴底部封閉嚴(yán)實(shí)。膠泥封閉寬度在4cm 左右。在封閉裂縫的膠泥上抹肥皂水。將灌漿嘴和吹塵槍用塑料管連接,接通空氣機(jī)試氣。有氣泡出現(xiàn)處即為漏氣處。用膠泥補(bǔ)漏,重新試氣,直至無氣泡出現(xiàn)。將配好的灌漿料倒入油脂槍容筒,用塑料管連接最下部的灌漿嘴與油脂槍嘴。接通空壓機(jī),有節(jié)奏地扳動槍機(jī),灌漿液即壓入裂縫。當(dāng)上一灌漿嘴有漿液冒出時(shí),迅速拆除塑料管與灌漿嘴的連接,并用木塞堵住灌漿嘴。將油脂槍連同塑料管接到冒漿的灌漿嘴,繼續(xù)灌漿直至結(jié)束。
綜上所述,施工技術(shù)人員應(yīng)充分了解并掌握混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的因素,并進(jìn)行有效的預(yù)防措施加以控制。同時(shí)按照施工進(jìn)程不斷的優(yōu)化施工標(biāo)準(zhǔn)和施工方案,選擇科學(xué)合理的施工技術(shù)以及先進(jìn)的施工材料,保證混凝土施工的安全,從而創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的建筑工程。