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浅析建筑工程钢筋混凝土裂缝原因及修补方法

2017-11-14张闽

西部论丛 2017年6期
关键词:裂缝

张闽

摘 要:随着现代建筑施工的增多,钢筋混凝土的应用也逐渐增多。建筑过程中钢筋混凝土裂缝是经常出现的现象 本文对建筑工程混凝土裂缝的原因及修补方法进行了分析,旨在为今后的施工中提供一定的科学参考。

关键词:建筑工程现浇钢筋混凝土;裂缝;原因;修补方法

钢筋混凝土现浇板具有整体性好和抗渗、抗漏性能强等优点,在近几年的房屋建设中得到广泛应用。由于混凝土是一种非匀质材料,在硬化过程中,各种材料变形不一致,造成骨料与水泥石粘接面之间或水泥石本身出现肉眼看不见的微裂缝 本文结合房屋建筑施工阶段的管理经验,对钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因及种类进行了分析,并提出了钢筋混凝土现浇板裂缝的修补措施。

一、钢筋混凝土常见裂缝原因分析

1、材料原因:粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大;集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生;骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方,灰量、用水量增多,收缩量增大;水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大:混凝土设计强度等级越高,脆性越大,越易开裂。

2、混凝土配合比设计原因: 建筑结构混凝土强度等级日趋提高,但有许多结构不适当的选择了过高的强度等级。习惯上认为:“强度等级越高安全度越大,就高不就低,提高强度等级没坏处”。有时迁就施工方便,采用高强混凝土,这是一种误导,导致水泥标号增加,水泥用量增加,水用量增加,细骨料及粗骨料径偏小,砂率偏大等都使水化热及收缩增加当前广泛采用泵送混凝土。对混凝土坍落度、和易性要求高,水灰比和水泥用量增大,水化热相应增大,混凝土收缩加剧;设计中水泥等级或品种选用不当:配合比中水灰比(水胶比)过大;单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大“ 坍落度越大,收缩越大;配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值:配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

3、施工及现场养护原因:模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模、过早上人或附加施工荷载等造成混凝土开裂:施工过程中,钢筋表面污染、混凝土保护层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,导致出现裂缝;现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快。影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生;高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大;缺少二次抹面,易产生表面收缩裂缝。

4、外加剂的负效应。外加剂及掺合料种类繁多,只有强度指标缺乏对水化熱及收缩变形影响的长期实验资料(至少一年)。有些试验资料并不严格,有许多外加剂严重的增加收缩变形,有的甚至降低耐久性

5、地基不均匀沉降。由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成的结构基础不均匀沉降会引起沉陷裂缝:或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。随着沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

6、温度变形。混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为lX10-5/℃。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

7、结构改变使用功能。结构设计师做结构设计时,建筑物的使用功能是确定设计荷载的依据之一 普通钢筋混凝土构件在承受了30~40% 的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不易察觉,而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上,所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。

二 钢筋混凝土裂缝的修补方法

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的正常使用

1、钢丝网水泥修补法

用喷砂法把混凝土表面打毛,然后压缩空气除去松散的材料和尘土。在混凝土表面抹一层水泥素浆后,再抹一层1:2水泥砂浆(厚约5 mm),2 h后用水泥钢钉把一层钢丝网固定在混凝土表面。抹第二层水泥砂浆,压实盖住钢丝网即可。

2、环氧树脂注射法

对宽度大于0.3mm 的较大裂缝用环氧树脂修补。先用压缩空气喷射法将裂缝处的污垢和松散材料清除掉,每条裂缝周边用快凝环氧树脂凝结剂封住,并在裂缝端头装上喷嘴,等粘结剂养护好后,即向缝中注入结构环氧树脂。注射过程中上部喷嘴作为排出空气的通道。

3、钢板粘结法

用手锤或用喷砂法把混凝土表面打毛,再用压缩空气将松散材料和灰尘清除掉。将准备好的钢板用盐酸除去其表面的污垢和锈迹,然后用环氧树脂粘结剂把钢板粘结在混凝土的受拉表面上。养护期间,在钢板上施加均匀的压力,以保证钢板和混凝土的粘结。

4、环氧树脂注射和钢丝网水泥组合法

混凝土中较大的裂缝先用环氧树脂注射,然后用钢丝网水泥修补法将混凝土构件包住。

三、几种修补方法的比较

1、裂缝荷载。用钢丝网水泥修补的混凝土结构,裂缝荷载提高很少。用环氧树脂注射法修补的结构裂缝荷载没有提高。用钢板粘结法修补的结构没有裂缝荷载。先用环氧树脂注射,然后用钢丝网水泥修补的结构,可使裂缝荷载提高1倍以上.这是由于注射环氧树脂恢复了结构的刚度,钢丝网水泥层提高了结构的惯性矩。

2、延性。用钢丝网水泥修补的结构,其延性随损坏程度的增大而降低。用环氧树脂修补的结构,其延性减小最少。用钢板粘结法修补的结构,其延性减小最多,修补区段已转变成脆性。而用组合法修补的结构,其延性实际是提高了,但在持续破坏程度严重的结构,其延性略有减小。

3、裂缝性能。用组合法修补的结构具有优良的抗裂性,与用其他方法修补的结构相比较,前者裂缝较细,数量也较多。同样,用钢丝网水泥修补的结构,在极限时裂缝数量较多,比修补前的裂缝更细用环氧树脂注射修补的结构,在破坏时裂缝的最大宽度和裂缝发生的数量与原梁性能相似。

如果做到事先对商品混凝土现浇楼板裂缝原因有分析,有针对性控制措施,加强施工技术交底管理和落实施工过程监控,一环扣一环。层层有人管,事事有落实,裂缝确实可控制,乃至杜绝。从项目部施工承建的国资委职工高层综合住宅楼5万平方米工程和新疆农业大学教学综合楼1.3平方米工程等商品混凝土现浇楼板工程实际效果看,绝大部分混凝土现浇板,均未发现裂缝;即使个别存在极少表面裂缝,但经修补后表面已见不到裂缝的痕迹,得到了业主的认可。

参考文献:

[1] 张才丽.浅谈房屋建筑墙体裂缝产生的原因及防治措施[J]. 黑龙江科技信息. 2012(24)

[2] 邢飞,陈宪宇.现浇混凝土楼板裂缝产生原因及防治措施[J]. 科技创新导报. 2007(35)

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