浅谈房屋建筑混凝土施工裂缝控制措施

2020-12-20赵智勇山西五建集团有限公司

门窗 2020年3期

赵智勇山西五建集团有限公司

1 房屋建筑出现混凝土裂缝的主要原因

1.1 荷载裂缝

钢筋混凝土结构因荷载影响极易出现裂缝情况，如果预应力能够保持在混凝土抗拉强度的极限值之内，混凝土结构则能保持稳定性，但是一旦拉应力超出这一标准，将直接导致裂缝问题出现，而裂缝走向以主拉应力方向为主导，并与之相垂直。一般情况下，荷载作用力下的常见裂缝为：偏心受力因受拉钢筋截面未达标准，或与抗裂要求存在偏差，就会导致受拉主筋出现弯曲裂缝；受剪构件在混凝土强度过低的影响下，因抗剪钢筋匹配不足而出现剪切裂缝；偏心受力、受弯构件因混凝土截面小或受拉筋配的多引起的受压混凝土裂缝；受扭构件抗扭能力不足引起的斜裂缝；无梁楼盖、排架柱、牛腿等因构件抗冲切能力不足引起的斜裂缝。

1.2 变形裂缝

混凝土构件极易因温度、湿度及沉降差等影响出现变形情况，当约束不足就会形成应力，一旦该应力超出混凝土本身的极限抗拉强度，就将形成裂缝，而伴随裂缝问题则会带来变形影响，导致整体刚度指标降低，应力因此而松弛。常见的这类裂缝有：因材料缘故产生的裂缝；因混凝土本身收缩等作用而产生的裂缝；因使用环境发生改变或被长期侵蚀导致结构受损而出现的裂缝等，一般情况下，环境、湿度温度改变，或者是内部结构被碳化生锈进而导致裂缝出现；施工环节存在违规操作问题或工程质量管理不当，都将导致裂缝出现，而施工过程中极易引起裂缝问题的原因为：混凝土配比不合理、混凝土搅拌及振捣操作不达标、混凝土养护措施不到位等。

2 房屋建筑混凝土施工裂缝的控制措施

2.1 荷载裂缝的控制

现阶段国际上逐渐形成了混凝土规范，这就要求以结构功能要求为基准，针对环境条件作用于钢筋的腐蚀情况、钢筋类型与腐蚀敏感性之间的关联性、荷载作用时间对混凝土裂缝影响等因素对裂缝控制等级进行区分及考虑。在我国根据混凝土规范对裂缝影响因素进行考虑及分析，将裂缝控制等级做出了如下划分：一级要求严格把控构件质量，使用不可能出现裂缝的构件，细化来说就是基于荷载效应，在构件组合使用环节受拉区周边的混凝土不产生拉应力；二级是使用上一般要求不出现裂缝的构件，即在荷载效应的标准组合作用下，构件受拉区边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值，在荷载效应永久组合作用下，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力；三级是使用上允许出现裂缝的构件，即普通钢筋混凝土构件，它受规定的最大裂缝宽度允许值的限制。

2.2 混凝土变形裂缝的控制措施

首先，混凝土因温度改变及收缩而形成的裂缝，会伴随出现收缩及温度应力，这将对建筑物形成直接损伤，基于此，需从设计环节入手提高混凝土质量水准，规避裂缝问题。为了提高混凝土结构整体抗裂性能，需根据结构要求增配构造筋，实现对温度应力的有效抵御，而这一环节所应用的配筋需保持小直径、小间距优势，以工程情况为基准，对钢筋直径、间距及配筋率等关键指标进行合理控制，确保其值量保持在最佳标准中；其次，对钢筋混凝土结构进行整体现浇时，需确保在施工项目完成的一定期间内才能将后浇缝完全填充，促使其形成无伸缩缝结构，一般情况下，混凝土施工阶段都会设置临时温度收缩变形缝，这就是常说的后浇缝，需在整体结构现浇后的一段时间进行后浇，因此，科学设置后浇缝能够实现对温度收缩变形力的抵消，降低裂缝问题的发生几率。

第三，在现代房屋建筑工程中因规模化及施工要求等特点，施工技术控制难度上升，而建筑物中通常会存在多类型的孔洞，还有部分结构极易因相应因素影响出现长度方向上的断面情况，而孔洞及变断面的转角区域在温度收缩的影响下会导致应力转向部分区域集中发展，导致结构均匀格局被打破出现裂缝，可根据实际情况应用对应的结构加强措施，对应力集中裂缝问题进行控制，同时可通过前期有效设置加强结构，规避混凝土裂缝问题；第四，在房屋建筑工程中的混凝土施工裂缝控制措施的关键在于弱化及削减水化热温度变化下形成的拉应力，基于此，需对入模温度进行控制，促使其保持低摄入进行混凝土的薄层、连续浇筑，并在后期及时有效的开展养护作业，将混凝土内外温差控制在允许范围内，因此此种措施的要点在于慢速降温，为混凝土的应力松弛提供可靠条件，通过养护保持混凝土的最佳湿度，提高混凝土强度优势；最后，严格按照混凝土设计规范明确伸缩缝设置要求，合理控制伸缩缝的关键指标，如果房屋建筑工程的长度超出限值，无法应用其他措施时就需对伸缩缝进行设置。因导致混凝土变形裂缝问题出现的原因较多，要想实现对裂缝的控制甚至是规避，就需把控好混凝土质量，促使其密实度及强度等指标与施工要求高度一致，通过施工质量控制及加强养护，降低收缩量变区间，减少裂缝情况的发生几率。

2.3 针对地基不均匀沉降裂缝的控制措施

在房屋建筑中地基及基础是不可或缺的组成部分，相互之间存在较强的关联及影响关系，因此，要想保证整体稳定性，规避地基不均匀沉降问题，就需将裂缝控制作为预防措施纳入到设计方案中：首先，可重点优化“抗”这一指标，在设计中需尽可能的提升结构物刚度值，例如可在砌体结构中根据实际情况有效增设圈梁，促使其结构刚度能力因此而上高；其次，可应用空间刚度值高、能够抵御不均匀沉降力的箱型基础，或者是选择应用新型桩基形式，对不均匀沉降形成较强的抵抗力；最后，释放变形，其要点在于最小化设计房屋建筑的刚度值，便于后续迎合地基变形，这就需围绕地基实际情况及建筑物荷载差等指标，对沉降缝进行科学设置，并将建筑物结构划分为多个单元分化及避免不均匀沉降带来的损害。

3 房屋建筑混凝土施工裂缝治理方法

房屋建筑混凝土结构本身或基础构件一旦出现裂缝，整体稳定性就会随之下降，而预设刚度值也会不断下降，最终对结构承载力水准形成消极影响，虽然部分裂缝的存在并不会对承载力形成直接作用，但是却会相对增加钢筋锈蚀问题，结构耐久性将有所降低，更为严重的还会导致渗漏问题发生，使用性能大受影响。因此，需明确混凝土裂缝性质及结构受力情况等关键因素，采取针对性的治理措施。

3.1 表面修补法

表面修补法对混凝土裂缝的治理仅局限于窄型裂缝中，该种治理方法的实用性较强，便于恢复混凝土表面美观性，促使其耐用性继续保持，实际操作时需将薄膜材料直接铺设于混凝土裂缝表面，不同施工要求下可选用的材料类型不同。施工前期需先对其表面进行打毛，用清水冲洗并吹干，先将表面气孔填平，而后再进行薄膜铺设。

3.2 充填法

如果房屋建筑的混凝土裂缝达到了一定宽度，就可应用充填法，先在裂缝表面凿出适宜填充的槽型，并将材料填充到其中，施工环节需先将槽内清理干净，并在底层涂刷结合料，而后再进行填充，当填充料硬化后将表面磨光。

3.3 注入法

第一，加大截面加固法。加大截面加固法，也称为外包混凝土加固法，利用钢筋混凝土增大构件的截面和配筋，便于提升混凝土的强度及刚度等关键指标，一般情况下，可根据实际情况及构件的几何尺寸，选择单侧、双侧等多向加固措施，可以说该种加固措施的技术操作十分简易，适用范围广，但是后续养护期限较长，结构自重将因此而增加；第二，外包钢加固法。所谓外包钢加固，就是在混凝土柱的四角或两面包以型钢的一种加固方法，该种加固方法的优势在于截面尺寸不会大幅度增加，混凝土承载力的提升空间大，便于实现，但是这种方法对钢量需求增加，后续加固维修成本也十分高。目前来说，注入法的可用措施较为多样，需结合实际情况及考虑要素，选择更为适宜的方法。