现浇夹芯板全混凝土墙体裂缝控制工艺
2021-01-08高健亚杨小龙徐雅倩中国建筑第五工程局有限公司
潘 强 高健亚 杨小龙 徐雅倩 鲍 伟(中国建筑第五工程局有限公司)
对现浇夹芯板全混凝土墙体而言,受混凝土自身收缩、温差及沉降等因素影响,混凝土裂缝较为普遍,而夹芯板两侧混凝土只有50mm 左右,施工过程中难以振捣密实,更容易产生裂缝。裂缝会让混凝土的耐久性降低,对于有防水要求的部位,裂缝不及时处理不仅会造成渗漏问题,严重时还会影响使用[1-2]。
1 裂缝控制目的
使用新型墙体不仅能减轻建筑物自重、削减结构构件的断面尺寸,而且能减少其单位容量,优化结构设计,具备更优的经济效果,因此,其在高层建筑上的应用越来越广泛。但是,若外墙质量达不到设计要求,裂缝很可能造成渗漏问题从而影响墙体的使用,并在很大程度上增加后期维修的成本。提高大面积外墙施工质量,从根本上预防裂缝的产生,减少在材料、人员等方面的投入量,提高经济效益,实现集约化发展的目标[3]。
为掌握现浇夹芯板全混凝土墙体在施工中所表现的质量问题特征,本文以南京六合区NO.2019G19 地块工程为例,成立QC 小组并分四个小组进行了调查研究,经收集数据统计共采集500 点,其中不合格点58 点,占总检查数的11.6%,合格率达到88.4%,调查结果分析如表1 所示。
2 裂缝的成因分析
⑴板缝间存在通胀裂缝,此现象的出现与夹芯板安装方法不当有关,即过度重视其与顶板、地面、端墙的联结关系,未注意板和板的联结,甚至有些部位在安装时对两块相邻夹芯板钢丝网的接缝只用细铁丝随便绑扎,未形成整体。
表1 现状调查分析
⑵通常情况下,夹芯板与砖墙(或混凝土墙)连接处阴、阳角位置存在一定程度的裂缝。该裂缝的成因较为复杂,但主要与夹芯板、砖墙两部分结构的材料性质有关。一方面,两者的吸水率和体积收缩率均存在差别,无法实现同步变化;另一方面,两者的线膨胀系数存在较大差异,从而导致正常使用阶段的夹芯板与砖墙(或混凝土墙)因环境温度变化造成胀缩裂缝。
⑶混凝土收缩。通过对裂缝的观察可知,不乏有大量的收缩性裂缝,其诱发因素体现在水泥用量过多、粉煤灰掺入量偏大、管理不到位等方面。
⑷设计的局限性。根据要求,在现浇钢筋混凝土墙施工期间,其施工缝的最大间距在露天环境下不宜超过20m,在室内环境中不宜超过30m,但受墙体尺寸的限制,极容易超出上限,由此加大裂缝的发生概率。
⑸环境因素。混凝土对温度较为敏感,受日夜温差的影响,加之水泥自身的水化热作用,均容易加大内外部温差,由此形成温差裂缝。此外,加之湿度等环境因素的促进作用,再次推进裂缝的发生与发展进程。
⑹混凝土质量及施工方法。混凝土是以配合比为基准,通过对各类原材料的充分搅拌后所形成的混合物,若某类材料的质量不达标或用量不合理,均会对混合料的整体性质造成影响,例如水泥用量过多、材料的配比失衡(偏离设计配合比的要求)、搅拌不充分等。从现场施工的角度来看,夹芯板两侧50mm 的振捣难度较大,若缺乏精细化的振捣措施易导致该处的混凝土形成大量的空隙,加大裂缝的发生概率[4]。除此之外,诸如回填土不及时、温度控制不合理等均容易引发夹芯板裂缝问题。
3 针对现浇夹芯板全混凝土墙体裂缝的处理方法
随着行业技术的发展,针对混凝土墙裂缝的处理方法逐步丰富,此处则对业内较为主流的几种方法展开分析:
⑴灌浆法。细分为两种形式:①以低压灌入器为主要装置,取适量环氧树脂浆液并将其注入裂缝内,实现对裂缝的封闭处理,其应用优势在于无明显的修补痕迹,表观质量较佳;②压力灌浆,材料可选择环氧树脂类、甲基丙烯酸甲酯等,注浆压力以4MPa 为宜。通常甲基丙烯酸甲酯为应用较为广泛的材料,原因在于其粘度低、扩散能力强,可有效进入裂缝的各区域,在缝宽>0.05mm 的处理中具有可行性。
⑵充填法。首先以切割圆盘或风镐为主要施工工具,根据现状裂缝的实际情况适度扩大,使其呈V 形或梯形的槽;随后清理槽内堆积的杂物,以便后续施工;最后向槽内压抹环氧砂浆或沥青油膏等材料,有效密封裂缝。裂缝处理过程中,若存在特定的结构强度要求,可将环氧砂浆作为填充材料[5]。
⑶环氧树脂胶料+玻璃丝布的方法。在裂缝处理过程中,首先清理待处理的墙体,使其保持洁净、干燥的状态,涂抹环氧打底料,检查是否存在平整度不足的问题,若确有存在则用腻子料补平,待其达到固化状态后粘贴1~3 层玻璃丝布。
⑷表面涂抹法。较为常见的材料有环氧树脂类、聚氨酯类等,其操作较为便捷,但必须建立在混凝土表面坚实、洁净的前提下,否则易由于杂质的存在而影响涂抹材料的性能。
4 现浇夹芯板全混凝土墙体裂缝的预防措施
4.1 提高设计水平
⑴严格以项目所提出的要求为准,精准控制缩缝的最大间距,使其维持在合理的区间内。根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)可知,若项目所在区域具有干燥、炎热及频繁发生暴雨的气候特征,结构将长期处于相对高温的环境中,此时应当适当减小伸缩缝的间距,同时在合适的时间完成覆土的回填作业。
⑵适时设置后浇带,此举目的在于降低混凝土的收缩应力,减小对结构的影响。
⑶合理配置水平钢筋:①防裂钢筋的间距不宜过大,较为合适的是小直径钢筋和小间距的搭配方式;②充分关注温度对结构的影响,适当增加配筋量;③在布设水平钢筋时,较为适宜的是将其设置在竖向钢筋的外侧。
4.2 严把材料质量关
⑴水泥为基础材料,应具有低水化热、细度及矿渣量适中的特点,不可存在大范围的收缩现象,否则将加大墙板裂缝的控制难度,由此诱发裂缝等质量问题。此外,应谨慎使用高强度等级的早强水泥,否则也将加大裂缝的发生概率。
⑵中粗砂的含泥量不宜超过2%,碎石或卵石应具有连续级配、含泥量≤1%的特点。含泥量为关键的控制指标,若该指标超出合理的范围将加快混凝土的收缩,同时混凝土成型后其抗拉强度也偏低,易出现墙体裂缝。为确保混凝土的密度具有合理性,需加强对石子质量的控制,保证其最大粒径和粗细集料级配均具有合理性,在剪力墙结构中,配筋数量较为丰富、布设密度较大,若石子粒径超过标准则容易卡在钢筋中间。从砂浆性能的角度来看,其收缩速率普遍超过混凝土,若缺乏控制拆模后钢筋下方将形成裂缝。
⑶掺入适量减水剂,通过此举减少混凝土生产期间的用水量。
⑷掺入适量的微膨胀剂,形成性能良好的补偿收缩混凝土。
⑸取用适量的粉煤灰,用于替代部分水泥,由此达到抑制水化热的效果,以免出现混凝土大幅度温升的情况。
4.3 施工方面
⑴在气温变化剧烈的季节以及冬季不应该使用钢性模板,因混凝土墙体中对外露面积较大,应选用木质模板,在使用前全面清理模板的杂物并充分润湿,提高其保湿、散热的能力。
⑵加强对混凝土施工全流程的质量管控,按设计配合比生产混凝土,保证各类材料的用量均具有合理性,装料后采取防护措施,运输车辆匀速行驶。在混凝土浇筑施工期间应避免离析现象,同时充分振捣,提高混凝土的密实性,以免因墙内出现薄弱面而引发裂缝。
⑶根据要求合理设置施工缝,尽可能减少分层缝以及冷缝的数量,以提高墙体结构的完整性。
⑷混凝土内外部温差不宜超过25℃,施工期间应由专员加强对温度的检测与控制,选择合适的时间展开拆模作业。拆模过程中应加强防护,以免与混凝土发生磕碰现象;拆模后加强覆盖与养护,检测混凝土表面与环境的温度,两者的差值不宜超过15℃。
⑸尽可能较早地完成覆土、回槽土回填两项工作。
⑹混凝土垫块上面的预留钢筋与夹芯板墙体水平筋、挤塑板进行固定,防止挤塑板偏位,造成混凝土厚度过薄,难以浇筑密实。此外采用专用的微型混凝土震动棒,在浇筑夹芯板墙体混凝土时进行严密振捣,确保混凝土密实。
⑺夹芯板墙与混凝土墙形成连接关系,从而产生阴、阳角,该部分可设置宽度为300mm 的钢丝网带,取适量22 号细铁丝将其稳定绑扎在夹芯板及混凝土墙体外层的钢筋上,组成完整的结构体系。
⑻在夹芯板内暗敷管线时应加强对管径的控制,该值不宜超过25mm,准确掌握管线、插座及开关盒各自的布设区域,再用适量的水泥钉和细铁丝加以固定,使其维持稳定;在管线外加盖铁丝网带,宽度至少达到200mm,并用细铁丝绑扎,以免形成裂缝。
5 结束语
综上所述,夹芯板裂缝主要是由夹芯板在安装抹灰过程中存在的一些问题造成的,只要施工人员尊重科学,在发现问题时及时釆取适当的措施,精心施工,夹芯板的裂缝是完全可以解决的。