建筑工程中混凝土裂缝的施工处理技术分析

2021-11-27张平

中国建筑金属结构 2021年11期

张平

裂缝产生的因素具有多元化的特点，有物理因素、化学因素、设计因素以及施工因素，可以通过优化施工前的准备以及制定科学合理的预防措施，整体提高建筑工程的混凝土施工质量，避免裂缝的出现[1]。

1.混凝土结构裂缝产生原因分析

1.1 物理原因

之所以会出现混凝土裂缝的情况，从物理因素的角度进行分析，其主要原因是混凝土自身收缩、温度变化以及承载力不足等：（1）混凝土收缩的物理特性是自身的特性引发的，混凝土浇筑完毕后，开始进入硬化阶段，这个阶段混凝土会随水分渐渐蒸发收缩变形，而在收缩期间内压力强于自身的抗压强度，混凝土就很容易出现裂缝。（2）受到水泥化热影响，施工过程会产生大量的热量，不断地提升混凝土结构的内部温度，温度不容易散去，而外界的温度较低，内外形成较大的温差，混凝土结构受到应力的影响，容易产生裂缝。此外由于天气变化，外界温度急速下降，也会使混凝土遵循热胀冷缩的物理效应，并出现温差裂缝。（3）建筑工程地基的变化以及混凝土建筑承载过重等也会引发裂缝。

1.2 化学原因

常见的混凝土裂缝化学因素主要有碱化反应与钢筋腐蚀反应等。在进行混凝土搅拌时，混凝土中的物质接触后，有可能出现碱性离子，这些离子与原材料的某些元素接触之后产生化学反应，同时还会消耗大量的水分，从而引发混凝土裂缝的问题。此外，由于钢筋外部的保护层过薄，在保护层被腐蚀之后，钢筋就会与空气中的氧气和水分接触，使钢筋被腐蚀，周围的混凝土也会被腐蚀。腐蚀物逐渐增多之后，混凝土会被严重挤压变形，从而引发裂缝。

1.3 设计方面原因

结构设计时考虑的结构面积尺寸不合理，或者配筋不合理都有可能在混凝土结构施工时产生裂缝。若结构设计计算不合理、或者设计图纸不够详细，将对整个施工过程产生不良影响，降低施工效率，还影响混凝土利用率，致使混凝土产生裂缝，增加工程成本。此外，在设计时往往只注重强度要求，忽略了混凝土结构收缩和温差特性的影响，容易使配筋不符合标准。

1.4 施工原因

混凝土施工过程的质量控制，也是影响混凝土裂缝重要因素。混凝土结构主要施工过程包括原材料选择、配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等环节，如果某个环节控制不严或操作不规范，均会产生混凝土裂缝。

2.混凝土结构裂缝预防及管理措施

2.1 严格控制混凝土原材料质量

混凝土原材料是质量的基础，在进行原材料选择时，必须尽可能地选择质量高的材料，科学合理地配置原材料，减少水化热作用、收缩反应及碱性反应等因素引发的混凝土裂缝。一般来说，水泥材料应选择水化热低的水泥，建立并严格执行检验制度，保证入场的原材料质量，投入工程使用前还需进行复查，不合格的严禁使用。应严格控制混凝土的配合比，尽可能减少水泥用量。应在确保原材料质量前提下，严格按照“三低二掺一高”原则控制，即严格控制混凝土的含砂量，尽可能减少坍落度和降低水胶比，还可以掺入适量减水剂和引气剂，常规混凝土应尽可能采用普通减水剂或中效减水剂，而高性能混凝土应当尽可能选用高效性减水剂。还应严格按照材料比例，尽量加大高钙粉煤灰掺量，提高混凝土抗裂能力、抗拉强度、抗拉伸能力，从而防止混凝土产生裂缝。

2.2 设计方面质量控制

要控制混凝土裂缝，保证房屋结构地基的稳固性，就要在设计阶段根据其结构的特点进行合理的设置，例如合理布置钢筋的间距和位置、合理分缝分块、避免地基过度起伏等。此外，还要综合考虑温差和混凝土收缩特性等多种因素，提高相应的配筋率。如此整体提高房屋结构稳定性，不仅可以使得建筑物的承受能力大幅度提升，同时也可以有效降低混凝土裂缝产生的可能性。

2.3 施工工艺质量控制

2.3.1 加强混凝土浇筑、振捣及抹面

混凝土浇筑施工前，应先复核模板、钢筋、预埋件及预留孔洞的位置、尺寸等参数，并确保牢固可靠，同时模板与混凝土接触面应均匀地涂刷隔离剂。浇筑振捣过程应专人作业，振捣紧随浇筑之后，振捣做到充分密实，不得过度振捣或漏振。混凝土浇筑结束之后，现场工作人员还需要将表面进行刮磨，保证混凝土表面不存在干粉水泥，与此同时还需要加强早期的养护。在浇筑完成之后，还需要及时使用材料进行覆盖保温以及认真的养护。

2.3.2 科学合理地进行养护

在混凝土浇筑完毕后12h 及时进行养护，养护时间应不小于14d，特殊混凝土应延长养护时间，以保证混凝土体处于湿润状态。严禁在混凝土终凝前过早拆模，拆模的时间应符合施工规范要求，杜绝过早拆模。

2.3.3 强化特殊部位施工处理

混凝土结构中特殊部位施工工艺处理适当与否，将直接影响混凝土裂缝的产生，因此应注意这些特殊部位的施工处理：（1）预埋管线的铺设作业是混凝土结构关键部位，施工过程应严加控制，一般来说给排水管道、电力管线在铺设时应尽量避免交叉，不可避免时应当加装专用的接线盒，管线应固定牢靠，同时应在管线上部架设钢筋网片（Φ6@100mm 宽度600mm）。（2）后浇带完全按规范进行施工，混凝土应比两侧混凝土高一个强度等级，浇筑施工前支好模板，彻底凿除疏松混凝土，留好施工缝，混凝土浇筑前要将后浇带内杂物清理干净，用水冲洗后刷纯水泥浆一道。为提高混凝土整体的密实度，减少混凝土裂缝的产生，在施工过程应按照“二次振捣、三次抹平”进行，即第一次捣抹平后的浇筑混凝土应高于相邻原结构约0.5cm，第二次振捣应等到混凝土间隔一个小时凝固之后进行，新浇筑的混凝土标高与原结构标高齐平，并在混凝土还未初凝前进行抹面修整，衔接的混凝土应平整密实。

2.4 提升人员技术水平

加强现场工作人员的管理，对施工技术施工作业的注意事项、施工流程进行有效监督，确保混凝土施工的每一个细节都符合相关的规范和标准，例如浇筑振捣过程需安排专人观测钢筋、模板、支架、预孔洞及预埋件，若出现异常应及时采取措施。在实际施工期间，工作人员需按照图纸的内容与现场管理人员以及技术人员讨论工作的细节问题。只有保证施工过程的科学性以及合理性，才可以有效降低人为因素引发的混凝土裂缝问题。

3.混凝土裂缝修复方法

3.1 表面修补法

对于对承载力没有影响的表面缝隙，在处理操作时需要优先选择表面修补法，它比较适用于裂缝宽度小于0.2mm 的裂缝，当然对于一些大面积的细缝也可以进行防漏和防渗处理工作。（1）表面涂抹水泥砂浆。首先应沿裂缝位置进行凿毛处理，必要时还需要凿除成凹槽形式，一般深度控制在1.5cm～2.0cm 范围内，宽度控制在15cm～20cm 范围内；然后清扫凹槽保持干净、湿润、不积水状态，进而分三层涂抹水泥砂浆（1：2），涂抹后的总厚度以1.8cm为宜，表面应平整密实。此外，在工程实践过程，还需要掺加1%～3%的氯化铁防水剂，有利于增强防水作用和修复功能。（2）表面凿槽嵌补。该类型的缝补工作需要沿着混凝土的裂缝凿出一条深槽，而且在槽内放入水泥砂浆，环氧胶泥，沥青油膏等产品，并在最上层做一层水泥砂浆保护层。混凝土裂缝槽内应该保持干净、整洁、平整，如果存在不平整的情况，就需要先用水泥砂浆填补，等到槽内干燥之后再进行导渗和烘干，具备干作业条件后进行修补。施工时应先在表层做一层基层处理（一般采用素水泥或胶泥材料），然后将胶泥、沥青或砂浆等嵌补材料均应填入槽内，确保充分地压实平整，并在表面再作一层水泥浆（1 :2）抹面，以增加修复施工质量。

3.2 内部修补法

使用内部修补法最关键的是需要将胶结料压入到缝隙中，因为胶结料具有较强的凝结功能以及硬化功能，它的缝补效果相对较好，可以使得结构重新恢复整体性，其被广泛地应用到对整体性、密实性以及需具有较强防渗漏的性能的混凝土裂缝质量问题的处理中。裂缝灌缝一般采用专用水泥和化学补缝材料，以化学灌浆为例，更适用于0.2mm～1.5mm 宽度的混凝土裂缝。施工时首先用铲刀清除裂缝两边的浮浆，打磨平整，将混凝土表面清洗干净，将灌浆嘴出口对准裂缝，迅速按压在混凝土表面，待粘牢后松手。将环氧树脂、乙二胺、水泥按100 :10 :400 比例调成胶泥。沿裂缝全线封闭，特别注意将灌浆嘴底部封闭严实。胶泥封闭宽度在4cm 左右。在封闭裂缝的胶泥上抹肥皂水。将灌浆嘴和吹尘枪用塑料管连接，接通空气机试气。有气泡出现处即为漏气处。用胶泥补漏，重新试气，直至无气泡出现。将配好的灌浆料倒入油脂枪容筒，用塑料管连接最下部的灌浆嘴与油脂枪嘴。接通空压机，有节奏地扳动枪机，灌浆液即压入裂缝。当上一灌浆嘴有浆液冒出时，迅速拆除塑料管与灌浆嘴的连接，并用木塞堵住灌浆嘴。将油脂枪连同塑料管接到冒浆的灌浆嘴，继续灌浆直至结束。