劉繼勇

建筑工程鋼筋混凝土裂縫原因分析及修補(bǔ)方法

劉繼勇

在當(dāng)前的建筑工程施工當(dāng)中，對于鋼筋混凝土的使用越來越頻繁，鋼筋混凝土也是土木建筑工程中重要的材料之一，具有價(jià)格合理、施工簡單等特點(diǎn)，但是在使用鋼筋混凝土的過程中，還會(huì)存在很多的問題，導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。因此也需要對裂縫進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)。本文就建筑工程當(dāng)中鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的原因以及修補(bǔ)的方式進(jìn)行分析與研究。

一、鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

1.施工材料原因

在很多情況下，鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫都是由于材料自身的問題，在使用的混凝土材料當(dāng)中粗細(xì)料的含泥程度超標(biāo)，就會(huì)導(dǎo)致在鋼筋混凝土施工的過程中出現(xiàn)較大的收縮現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。在鋼筋混凝土施工過程中，如果骨料粒的直徑越小、針片的數(shù)量增多、用水量以及灰量提升，則混凝土的收縮也就會(huì)越大。同時(shí)鋼筋混凝土當(dāng)中的水泥如果等級偏高、細(xì)度過細(xì)也會(huì)對鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫產(chǎn)生影響，最后如果混凝土在設(shè)計(jì)的過程中，強(qiáng)度等級過高的話也會(huì)導(dǎo)致混凝土的脆性提高，容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

2.設(shè)計(jì)原因

在對鋼筋混凝土的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，許多的設(shè)計(jì)方案一味地追求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級，但是忽視了實(shí)際的建筑情況，在結(jié)構(gòu)上選擇了并不合適的鋼筋混凝土強(qiáng)度等級。想當(dāng)然地將提升鋼筋混凝土強(qiáng)度等級與提高建筑工程安全度畫上了等號，認(rèn)為選擇高等級的鋼筋混凝土強(qiáng)度只有好處沒有壞處。在一些建筑工程當(dāng)中，為了能夠便于施工，經(jīng)常會(huì)直接地選擇強(qiáng)度較高的鋼筋混凝土進(jìn)行施工，但這樣的使用材料，會(huì)使得施工使用的水泥標(biāo)號提高，也增加了水泥的使用量，進(jìn)而水的用量也增加了，導(dǎo)致粗骨料和細(xì)骨料偏小，而砂石率偏大，這些問題都會(huì)造成混凝土的收縮以及水化熱增加，使得混凝土的坍塌的可能性提升。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，一旦水泥的等級和種類選擇失誤，就會(huì)導(dǎo)致在配料的過程中，水膠比例變大，在單一方的水泥使用量提高，水泥砂漿的體積變大，造成鋼筋混凝土的收縮性提高，增加了鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的可能性。

3.施工現(xiàn)場維護(hù)原因

在鋼筋混凝土施工的過程中，會(huì)由于混凝土的模板在設(shè)計(jì)和操作上出現(xiàn)失誤，例如在操作中出現(xiàn)漏漿、漏水、模板的支撐能力不足、鋼筋混凝土的地基出現(xiàn)沉降、拆版時(shí)間過早、受到人為踩踏以及在施工的過程中施加的過多的負(fù)荷等原因，都有可能造成鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。同時(shí)在施工的過程中，由于鋼筋的外表面受到了腐蝕、混凝土的外層設(shè)計(jì)太小、在建澆筑的過程中由于混凝土砂漿對鋼筋造成沖撞導(dǎo)致鋼筋發(fā)生位移進(jìn)而使鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫，在工程中由于施工的管理不嚴(yán)格，出現(xiàn)過載堆荷也會(huì)造成鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。當(dāng)進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，如果出現(xiàn)鋼筋位置不當(dāng)或者振搗的過程過快等也會(huì)影響到混凝土的均勻程度以及密實(shí)度，造成鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫。

4.外加劑的負(fù)面效應(yīng)

在鋼筋混凝土的施工當(dāng)中，需要使用到很多不同品種的外加劑以及其他摻和材料，而其中只有一部分的材料能夠不受水化熱以及收縮變形的影響，很多的外加劑材料在施工的過程中都會(huì)出現(xiàn)收縮的情況，導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

5.施工現(xiàn)場的地基沉降

在對鋼筋混凝土進(jìn)行施工時(shí)，會(huì)受到地基結(jié)構(gòu)的影響，一旦地基的土壤條件出現(xiàn)不均勻、土質(zhì)密實(shí)度低、在填土的過程中被水侵蝕、土質(zhì)沒有完全壓實(shí)等，這些情況都會(huì)影響到地基的結(jié)構(gòu)，造成土質(zhì)不均勻進(jìn)而使鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。也有可能是由于在灌注時(shí)模板的強(qiáng)度不夠，或者是模板之間的距離太大、下層部分出現(xiàn)活動(dòng)的跡象因此會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫，尤其是在北方地區(qū)，氣候比較寒冷，如果模板是設(shè)置在凍土層上由于土地融化后就會(huì)產(chǎn)生土質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，甚至是出現(xiàn)地基的沉降，都會(huì)造成鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

二、鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的解決方式

1.使用鋼絲網(wǎng)進(jìn)行修補(bǔ)

在鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫之后，可以使用現(xiàn)場噴砂的方式對鋼筋混凝土的外層進(jìn)行打磨，然后使用氣壓式的吹風(fēng)設(shè)備對鋼筋混凝土的表面進(jìn)行清理，將表面的殘?jiān)约案⊥恋惹謇砀蓛?。接著在鋼筋混凝土的表面再次涂抹上水泥素漿，接著使用水泥砂漿以一比二的比例涂在水泥素漿上，在涂抹之后靜置兩小時(shí)之后，將鋼絲網(wǎng)固定在鋼筋混凝土的表面，然后再次使用水泥砂漿進(jìn)行涂抹，將鋼絲網(wǎng)壓實(shí)。

2.注射樹脂進(jìn)行修補(bǔ)

如果在鋼筋混凝土中出現(xiàn)超過0.3毫米的裂縫，則需要使用注射樹脂的方式進(jìn)行修補(bǔ)。先使用氣壓吹風(fēng)設(shè)備將鋼筋混凝土的表面進(jìn)行清理，把鋼筋混凝土表面的塵土以及雜質(zhì)清理干凈，然后在所有裂縫的四周使用快速凝結(jié)型的樹脂材料凝結(jié)劑進(jìn)行填補(bǔ)，然后在裂縫的頂部安裝一個(gè)注射口，當(dāng)凝結(jié)劑靜置之后再注射環(huán)氧型樹脂，同時(shí)在進(jìn)行注射的過程中應(yīng)當(dāng)將注射口作為進(jìn)行空氣排放的出氣口。

3.使用鋼板進(jìn)行修補(bǔ)

在使用鋼板進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，首先需要使用噴砂的方式將鋼筋混凝土的表面進(jìn)行打磨，然后使用氣壓式的吹風(fēng)設(shè)備對鋼筋混凝土的表面進(jìn)行清理，將表面的殘?jiān)约案⊥恋惹謇砀蓛?。接著將事先預(yù)設(shè)好的鋼板使用清理劑清除表面的銹跡以及雜質(zhì)，最后使用凝結(jié)劑將鋼板粘接在鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的地方。

4.使用碳纖維進(jìn)行修補(bǔ)

在使用碳纖維進(jìn)行鋼筋混凝土裂縫修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照具體的裂縫情況選擇大小適度的碳纖維，然后配置好樹脂凝結(jié)材料，首先使用滾筒將樹脂凝結(jié)材料涂抹到鋼筋混凝土的表面，作為下層的樹脂基層，然后使用碳纖維鋪設(shè)在樹脂基層上，再使用滾筒對碳纖維進(jìn)行壓實(shí)，讓碳纖維充分的粘貼在樹脂層上，最后再使用樹脂進(jìn)行第二次涂刷，作為樹脂上層。在施工完成之后，應(yīng)當(dāng)注意進(jìn)行妥善的養(yǎng)護(hù)，在風(fēng)干的過程中，避免修補(bǔ)層被水侵蝕。

三、對各個(gè)修補(bǔ)方式的比較

1.在裂縫的荷載上進(jìn)行比較

在對鋼筋混凝土的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的過程中，使用鋼絲網(wǎng)和水泥進(jìn)行修補(bǔ)可以對鋼筋混凝土在裂縫處的荷載有著明顯的增強(qiáng)，但是如果是使用注射樹脂材料的方式則對鋼筋混凝土裂縫處的荷載沒有任何的增強(qiáng)效果，而使用鋼板進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，不會(huì)對裂縫產(chǎn)生荷載。但是如果將注射樹脂的方式與鋼絲水泥修補(bǔ)方式進(jìn)行結(jié)合則會(huì)對鋼筋混凝土裂縫的荷載提升一倍左右，因?yàn)樵谶@兩種方式進(jìn)行結(jié)合時(shí)，注射的樹脂可以起到修復(fù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度的效果，而鋼絲網(wǎng)和水泥能夠修復(fù)鋼筋混凝土的慣性矩。

2.在延性上進(jìn)行比較

在使用鋼絲網(wǎng)和水泥進(jìn)行修復(fù)時(shí)， 鋼筋混凝土的延性會(huì)隨著裂縫的增大而下降。使用注射樹脂的方式進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，鋼筋混凝土的延性受到的破壞最低。而如果使用鋼板進(jìn)行修復(fù)時(shí)則對鋼筋混凝土的延性造成的破壞最大，使得修補(bǔ)的部分脆性增強(qiáng)。

3.從裂縫的性能上進(jìn)行比較

在使用組合的方式對鋼筋混凝土裂縫進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，可以有效地提高鋼筋混凝土抗裂性。同時(shí)使用鋼絲網(wǎng)以及水泥進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，對鋼筋混凝土能夠起到一定的抗性能力。而使用注射樹脂的方式進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，會(huì)和原梁的性能有相似之處。

四、結(jié)語

總而言之，鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫是建筑工程施工當(dāng)中較為常見的一種問題，想要降低鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫，就要從問題出現(xiàn)的原因入手，有效地進(jìn)行現(xiàn)場管理。一旦鋼筋混凝土上出現(xiàn)裂縫，就需要進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，降低由于裂縫而對建筑工程造成影響。

（作者單位：中鐵十六局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 ）