非洲高温地区水泥砂浆地面裂缝原因分析及处理措施
2020-01-16
(中交一公局集团有限公司,北京 100024)
0 引言
吉布提地处非洲东北部亚丁湾西岸,扼红海入印度洋的咽喉,终年酷热少雨,4-10月为热季,平均气温37℃,最高气温45℃以上,11-3月为凉季,气温在23℃到30℃之间,平均气温27℃,年平均降雨量150毫米,太阳直晒温度高、紫外线强、昼夜温差大。
在吉布提某个房建项目施工过程中,发现60%~70%的水泥砂浆地面房间均出现了不同程度的空鼓和裂缝,肉眼可辨,影响使用功能。为此,本文从原水泥砂浆地面做法、施工及裂缝情况、原因分析、处理措施等方面进行总结和归纳,为后续在吉布提进行水泥砂浆地面施工的企业提供参考。
1 水泥砂浆地面原设计做法
某房建项目地面原设计图纸为水泥砂浆楼地面,厚度为100mm,选用05J909 图集水泥砂浆楼地面做法厚度为80mm,具体构造做法见表1。
2 水泥砂浆地面实际做法
2.1 施工环境
水泥砂浆地面面层施工正值6~7月,吉布提当地高温、高湿,中午大气最高温度可达50℃左右,夜间温度35℃左右,昼夜温差约15度。此外,水泥砂浆地面施工时,周边部分单体正进行土石方开挖爆破,不远处回填区正进行地基强夯处理。
2.2 地面原材料
1)水泥:埃塞进口的42.5R普通硅酸盐水泥;
2)砂:采用中砂,含泥量不大于3%。
配合比:水泥砂浆体积比1:2.5(水泥∶砂),其稠度不大于35mm,并严格控制加水量,使用搅拌机搅拌均匀。
2.3 地面实际做法
因首层地面以下回填土较厚(1.5~6.5m),为了防止地面装修完成后下沉开裂,地面施工前经建设单位、设计单位、监理单位共同研究决定,在首层地面增加φ12双层双向抗裂钢筋网片,混凝土为C20,厚度120mm。具体构造做法见图1。
1)首层地面做法由上往下依次为:
①50mm厚细石混凝土地面压光;
②素水泥浆一道,内掺建筑胶;
③120mm厚C20细石混凝土,内配φ12@200双层双向钢筋网片;
④150mm厚粒径10-20mm碎石夯实;
⑤素土夯实。
2)二~顶层地面做法由上往下依次为:
①20mm厚水泥砂浆地面压光;
②素水泥浆一道,内掺建筑胶;
③80mm LC7.5轻骨料混凝土;
④钢筋混凝土楼板。
为防止地面开裂,对顶层大开间地面用无齿锯进行切缝处理,分隔缝间距6m。
3 现场裂缝情况
水泥砂浆地面施工完成15天左右个别房间出现裂缝,地面施工完成一个月后(即8月、9月)再次对地面裂缝进行检查,发现产生裂缝的房间大量增加。
地面裂缝、空鼓的部位主要分布在走廊及房间内,经现场统计得出,空鼓及裂缝占总量的60%~70%。
经现场检查,裂缝均只存在于砂浆层。首层地面裂缝宽度0.5mm左右,个别达到0.8mm,深度贯穿于水泥砂浆层;二~顶层地面裂缝宽度0.2mm左右,深度20~30mm。另外,有空鼓的地面整改后,新旧砂浆界面基本都出现裂缝。
4 裂缝处理措施
地面出现裂缝后,及时组织各部门负责人召开专题会议研究裂缝原因、整改办法。最终确定处理方案如下:
1)对空鼓区域用无齿锯切割并剔凿至垫层,基层清理干净后刷水泥浆一道(内掺建筑胶),再用微膨胀水泥砂浆浇筑补平,压光养护。
2)对于裂缝处采用聚合物抗裂砂浆修补厚度2mm。较短裂缝修补方式采用局部修补做成矩形。
3)空鼓处修补完成10天左右边缘处又出现开裂,对开裂房间进行满刮一层聚合物抗裂砂浆处理。
5 地面裂缝产生原因分析
地面发生空鼓和裂缝的原因有多种,根据当地高温、高湿气候和现场实际情况分析,导致水泥砂浆地面产生裂缝和空鼓的因素有以下几点:
1)温度收缩裂缝
温度收缩裂缝是最常见的裂缝,主要是由于水泥砂浆地面的温度变形及材料的收缩变形所致。地面收缩裂缝主要集中在房屋的中部和房屋四周阳角处,其主要原因是砂浆的收缩特性和温差双重作用所引起的。而房屋的四周阳角由于受到纵、横两方向剪力约束,限制了砂浆地面的自由变形,因此在温差较大和砂浆收缩变化时,在地面最薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。
2)温度应力裂缝
水泥砂浆地面由温度变化而产生较大的膨胀和收缩变形,使地面出现较多不规则裂缝。地面施工时正值6~7月高温、高湿,中午大气温度最高可达50度左右,砂浆地面在高温作用下产生膨胀,表面引起拉应力,当这些拉应力超出砂浆抗裂强度时就会产生温度裂缝。
3)震动裂缝(爆破及强夯)
水泥砂浆地面施工时,正值周边其他单体进行土石方开挖爆破,爆破点距楼座直线距离小于100m,个别爆破点距离楼座小于50m,由于爆破产生剧烈震动,对刚施工完的水泥砂浆地面产生扰动,从而出现空鼓裂缝。
距离楼座直线距离100m内回填区域主要集中在8、9月进行地基强夯处理,重锤产生的震动对水泥砂浆地面后期裂缝的增加也有一定的影响。
经现场对裂缝情况跟踪,水泥砂浆地面面层施工时间在7月上旬,水泥砂浆强度上升期间(即8-9月),正值其他楼座土石方开挖爆破和回填区域强夯,在此期间,裂缝大量出现。因此经判断,爆破和强夯过程中重锤产生的震动对裂缝产生有很大影响。
6 结语
在国内,水泥砂浆地面裂缝是施工过程中常见的质量通病,在吉布提异常炎热的高温环境下,出现裂缝的频次会比国内大幅度增加。本文归纳了在吉布提的房建项目施工经验,总结出适应吉布提当地的可行的水泥砂浆地面裂缝处理措施,可为进入吉布提市场的其他中资企业或当地企业提供参考。