陳建平
河北億龍建筑工程有限公司(050000)
混凝土裂縫的形式多種多樣,從不同方面考慮,其分類不盡相同。按裂縫產(chǎn)生的原因考慮,主要有以下幾方面:
在結(jié)構(gòu)設計中由于斷面突變、構(gòu)造筋配置過少或過粗、采用的混凝土等級過高等都容易造成構(gòu)件裂縫。同時設計人員對現(xiàn)場施工操作難易考慮欠缺,配筋率往往較高,給灌注造成困難,振搗往往不到位,造成混凝土均質(zhì)性差,極易造成收縮不勻而開裂。
由于制作混凝土選用原材料的質(zhì)量和技術(shù)上的差異,影響了混凝土的自身質(zhì)量,從而導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。譬如選用的水泥品種或選用標號不合理、所用粗細骨料的級配不合理、選用的摻合料或外加劑不當、混凝土配合比不合理等,這些因素都會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,極易導致裂縫的產(chǎn)生。
對于工程建設來說,裂縫的產(chǎn)生有設計方面、混凝土自身質(zhì)量及外界環(huán)境等方面的原因,但更多的還是人為因素。施工隊伍的素質(zhì)是影響其施工質(zhì)量的最主要因素,也是混凝土裂縫產(chǎn)生的最主要因素。施工工藝安排是否合理,技術(shù)交底是否全面、清楚、重點突出,施工過程中人員是否負責,是否按規(guī)定振搗到位,養(yǎng)護措施是否得當,模板拆除時間是否適宜等多種人為因素,都是影響混凝土質(zhì)量的重要原因,如處理不當均易造成混凝土裂縫。
裂縫的防治要從其產(chǎn)生的原因入手,治不如防,采取適當措施進行預防要比事后補救有效的多。要從主觀意識上重視,主動出擊,通過正確判斷和分析做到以人為主導,從源頭抓起,各個環(huán)節(jié)加以嚴格控制,采取“以防為主”的方法。歸納起來,可以從以下幾個方面著手:
1)設計者應綜合考慮影響工程的各種因素,從設計上對容易開裂的薄弱環(huán)節(jié)和部位,在設計中加以考慮解決。如深基與淺基交接處、高低跨處、現(xiàn)澆樓板、管線交叉處等。在配筋方面,由于在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下,鋼筋直徑越細、間距越小對預防開裂越有利,所以鋼筋的配置宜采用“細筋密筋”的配筋方法,以增大鋼筋和混凝土接觸的表面積,提高鋼筋和混凝土的粘結(jié)強度。同時有針對性的在薄弱部位布置構(gòu)造鋼筋,尤其是住宅樓現(xiàn)澆樓板。
2)要特別重視圖紙會審,通過各方人員的集體探討,可在最大程度上發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,從而將問題消化于未然。
從源頭抓起,嚴把質(zhì)量關(guān)。要嚴格控制混凝土原材料的質(zhì)量、配合比以及外加劑及摻合料的應用和比例。
在原材料的選用上應盡量選用普通硅酸鹽水泥;粗細集料含泥量要進行控制,顆粒級配要合理,盡量選用中、粗砂,避免使用粒徑較細的河砂,嚴禁使用風化砂;外加劑、摻和料的選用要合理且適量;最重要的是混凝土配合比的設計要合理。有關(guān)試驗資料顯示:用水量不變時,水泥用量每增加10%,混凝土收縮增加5%;水泥用量不變時,用水量每增加10%,混凝土強度降低20%,混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%。因此在選擇最佳配比時,盡量做到水泥漿最大限度的充填砂石的空隙率。一般控制水是水泥用量的0.38%~0.4%,坍落度控制在12~14 cm,若混凝土施工需要較大坍落度時,應采用高性能外加劑改善混凝土性能,不得隨意增加用水量,從而減小混凝土塑性,降低裂縫產(chǎn)生的幾率。
由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的混凝土裂縫發(fā)生率在95%以上,因此,施工階段是裂縫預防的主要階段,必須抓緊抓好。首先要做好施工方案和施工組織設計,內(nèi)容要明確具體。針對影響裂縫產(chǎn)生的因素采取的各項控制措施要具有針對性和可操作性。其次,要做好技術(shù)交底工作,并制定強有力的獎懲措施和可行的監(jiān)督制度,責任到人,并且注重落實。最主要的是在施工過程中注意處理好以下幾個方面。
1)鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固,以免施工中變形。鋼筋的綁扎應符合規(guī)范要求,特別是保護層和加密區(qū)要保證,預埋線管集中處要按技術(shù)要求增設加強筋或網(wǎng)片,其次鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除,以免影響粘結(jié)力。
2)控制好混凝土的攪拌、澆筑、運輸、入模、振搗等關(guān)鍵工序,操作要合理,措施要得當,盡量避免漏振、過振或振搗棒抽撤過快等影響混凝土密實性和均勻性的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3)針對工程實際和外界環(huán)境,加強混凝土的養(yǎng)護措施,采取噴水、覆蓋、保溫等措施,減小混凝土硬化過程中的溫度應力,阻止裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土由于塊體內(nèi)外溫度不一致,其養(yǎng)護要采取特殊的養(yǎng)護措施。同時要嚴格控制拆模時間,盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時回填,避開外界氣候的影響。
混凝土裂縫的產(chǎn)生有時是不可避免的。一旦出現(xiàn)裂縫并危害到其它方面的功能,那么只能采取補救(修補)。在修補之前應全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素,仔細研究產(chǎn)生裂縫的原因,裂縫所處的狀態(tài),并估計裂縫發(fā)展的最終結(jié)果,采取以下有效方法來處理。
適用于深度未達到鋼筋表面且漿材難以灌入,對結(jié)構(gòu)承載力沒有影響且穩(wěn)定的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。
適用于裂縫寬度小于0.3 mm,深度較淺或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果以及小規(guī)模裂縫的簡易處理。一般采取開V型槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
此法應用范圍廣,主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備(壓力0.2~0.4 MPa)將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
此法適用于因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理而導致混凝土耐久性降低等已經(jīng)影響到混凝土結(jié)構(gòu)性能的裂縫處理。常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固等。補強后還需對混凝土裂縫處理效果進行試驗檢測。
此法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿等。