房建工程混凝土裂缝预控和防治技术分析
2020-11-09钟万里
钟万里
摘 要: 随着社会经济环境的不断发展,混凝土建筑数量不断增加,混凝土用量相当庞大。相关人员必须重视混凝土裂缝问题,应对裂缝预控及防治技术进行全面探究,并采取合理措施解决裂缝问题,保证房建施工质量。
关键词: 房建施工;混凝土;防治技术
【中图分类号】TU755.7 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.064
1 引發混凝土裂缝的主要原因分析
1.1 非结构性裂缝
(1)温度裂缝。导致出现温度裂缝的主要原因是热胀冷缩,其常见于夏季高温季节,当早晚温差过大时,混凝土可能会在温度变化的影响下出现裂缝情况。此外,当房建工程项目的时间跨度较大时,也会出现温度裂缝问题。温度裂缝具有明显的季节性特征和地域性特征,其主要集中在夏冬两季。而地域特征则主要以南北为主进行划分,由于我国南方温度较为稳定,故出现温度裂缝的可能性较小,北方的房建项目则较为常见。
(2)收缩裂缝。混凝土收缩裂缝较为常见,在混凝土收缩中以塑性收缩和缩水收缩为主。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。缩水收缩(干缩)裂缝主要是由混凝土自身的水化热现象而引发的,当混凝土进入水化热状态时,混凝土结构的内部温度会随之升高,混凝土结构的体积也会出现轻微的膨胀。而到水化热的后期阶段,随着混凝土结构内外温差的缩小,混凝土结构自身的体积也会出现不同程度的收缩,进而出现裂缝问题。收缩裂缝主要以龟裂为主,整体细小,密集分布。
(3)沉降裂缝。沉降裂缝是由于地质条件因素而引发的裂缝问题,当房建项目所在区域的地质条件相对较为复杂或者地基施工存在质量问题时,混凝土构件会承受较大的压力,进而造成整体不均匀的沉降的情况,最终出现裂缝。一般情况下,沉降裂缝的分布情况取决于受力程度,受力薄弱的混凝土结构往往会密集分布沉降裂缝。
(4)荷载引起的裂缝。混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝,次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
1.2 结构性裂缝
(1)混凝土结构设计不合理。如在一些住宅设计中,为追求建筑物美观,设计一些大跨度的楼板,而因楼板厚度小,刚度减弱,板中受拉钢筋与受压混凝土应力增大,致使楼板出现裂缝。并且在楼板四周阴角、阳角处也因为负筋的设计不合理造成这些部位出现45°裂缝。
(2)施工时原材料不合格导致的裂缝。如前所述,混凝土是一种收缩性材料。一是要尽量少用收缩量大的水泥,其次混凝土水灰比越大,收缩将显著增加,同时抗拉强度降低。另外如果石子中含泥量过高,混凝土也越容易开裂。
(3)施工质量不达标导致的裂缝。混凝土施工是一个构件成型的最后一步工序,但混凝土裂缝的产生与构件施工中的各个环节都要紧密联系。如钢筋绑扎不合格,钢筋保护层厚度不够,钢筋网片踩踏移位;混凝土浇筑时振捣方式不合格,未进行多次抹面都可以导致混凝土裂缝。
2 混凝土裂缝防治建议
2.1 混凝土裂缝预防控制
2.1.1 在设计环节控制
混凝土裂缝在设计开始阶段,需要对混凝土裂缝控制进行全面的分析和考虑,制定相对应的措施进行预防,比如可以将膨胀剂与混凝土混合,或者将暗梁设置在容易发生裂缝的部位,其次采取措施防止不均匀沉降而产生结构裂缝,在窗角、拐角等易发生裂缝的薄弱部位增加构造钢筋,另外设计单位的结构、电气、给排水等专业人员应该互相协同,合理设计构件中的预埋管道,留洞留孔的位置,减少对构件截面的削弱。
2.1.2 在施工管理上控制
混凝土裂缝由技术负责人根据现场条件设计施工方案,现场管理人员应严格执行。模板的制作应与方案相符合。支撑体系强度必须经过验算,使用的支撑材料必须符合规范要求。混凝土在浇筑过程中应认真的振捣,使混凝土更加密实,避免混凝土发生上下分层。在混凝土浇筑前或浇筑混凝土时应对容易出现裂缝的部位钢筋进行修整,特别是支座端受力最大以及楼板四周、预埋管线、负筋受力区域等。在主体结构施工过程中,施工速度不能过快,科学安排楼层作业计划,在楼层混凝土浇筑完毕24小时以前,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。减少楼面材料集中堆放,或大开间区域堆放材料。
2.1.3 合理选料与配料对混凝土裂缝进行控制
必须从根本上做起,而选择混凝土原材料非常关键。相关人员必须针对混凝土原材料进行全面的检查,比如水泥的质量、粗骨料的质地等都需要与相关要求相符合;同时,还需要检测各种添加剂的质量和性能,确保所选择的材料均符合质量要求。另外,还需要保证混凝土配置的科学性,对水和水泥的用量进行严格的控制,使混凝土收缩问题逐渐减少,避免混凝土开裂。而如今在房建工程施工中使用预拌混凝土已经是强制性要求,因此预拌混凝土的质量优劣也是造成混凝土裂缝的原因之一,在混凝土施工前有必要到搅拌站进行实地勘察或取样,并要求搅拌站使用水化热小的水泥,合理控制水灰比、添加剂等,搅拌站与施工现场的距离也是重要的考虑因素。
2.1.4 在养护方面控制裂缝出现
只有做好混凝土保养工作,才能使整体施工质量得到有效的提升,因此,针对于混凝土养护来说需要及时洒水,避免混凝土表面因为干燥出现裂缝问题。通过一段时间的洒水,混凝土会始终处于湿润的状态,使混凝土温度逐渐降低,保持与环境温度相符的温度,避免温度影响混凝土质量。在洒水的基础上,还可以将薄膜覆盖到混凝土表面,起到降温保湿的作用,使混凝土与外部环境相隔离,有效控制养护阶段裂缝的产生。
2.2 普通混凝土裂缝常见的治理方法
(1)表面修复
表面修复常用于无害裂缝的处理,方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
(2)局部修复法
常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
(3)水泥压力灌浆法
适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
(4)化学灌浆
可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。
采用电钻钻孔,孔距1-1.5m,除浅孔采用骑缝孔外一般占孔轴线与裂缝呈30—45·斜角,孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当钻孔有两排或两排以上时,宜交叉或呈梅花形布置;缝面冲洗净后,在裂缝表面用1:1~2水泥砂浆或环氧胶泥涂抹。用19-38的钢管作灌浆管(钢管上端加工丝扣),安装前在钢管外壁用生胶带缠紧,然后旋入孔中,孔中管壁周围的空隙用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,以防冒浆或灌浆管冲孔中脱出。最后利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)采用环氧树脂浆液进行灌浆。灌浆完毕后使用粘碳纤维布进行表面封闭。
(5)结构补强
常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。
(6)混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
结束语:目前正处于建筑行業飞速发展时期,而混凝土是建筑施工中非常关键的原材料,其质量直接影响整体工程质量.必须积极解决混凝土裂缝问题。基于混凝土裂缝防治的综合性特征,需从设计阶段开始,采取合理措施,严格把控。随着混凝土研究的不断深入,相信混凝土裂缝问题将得到有效的解决。
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