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建筑施工中防治混凝土裂缝的技术措施

2019-01-31谢世轩中国二十冶集团有限公司安徽芜湖241002

中国房地产业 2019年3期
关键词:收缩率构件水泥

文/谢世轩 中国二十冶集团有限公司 安徽芜湖 241002

1、建筑施工中裂缝成因分析

1.1 设计方面的原因

(1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。(2)设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝。(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝。(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。(5)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

1.2 混凝土材料及配合比原因

1.2.1 混凝土的收缩

混凝土的一个主要特性就是收缩,它在很大程度上影响混凝土的性能。收缩裂缝常出现在结构构件的变截面处,一般为规则的条状,往往平行于受力钢筋,很少交叉。收缩裂缝主要是在施工过程中由于水泥的自身水化热及在外界气温的作用下而产生的,常发生在梁、板、柱等构件及大体积混凝土中,而收缩裂缝极少会发生在预应力构件中。由收缩引起的微观裂缝一旦产生并发展,将会引发结构构件的变形、开裂等现象,甚至是破坏的严重后果。混凝土收缩裂缝的危害较大,而暴露在大气中的构筑物尤是如此,影响更大。

1.2.2 混凝土材料及配合比

混凝土配合比若设计不当,将对混凝土的抗拉强度产生直接影响,它是造成混凝土开裂的重要原因之一。配合比不当包括水泥用量过大,含砂率不适当,水灰比过大,外加剂选用不当,骨料种类不佳等,这些因素相互间是密切关联的。根据相关试验数据:当用水量保持不变时,每增加10%的水泥用量,混凝土收缩率将会增加5%;而水泥用量保持不变时,每增加10%的用水量,混凝土强度将会下降20%,钢筋与混凝土的粘结力也会下降10%。而根据近年来发现的现浇混凝土出现裂缝的情况,总结起来有以下几个方面的原因:①粗细骨料中的含泥量过多容易造成混凝土收缩率的增大。②所采用的集料颗粒级配不良或使用不合适的间断级配,将会引起混凝土收缩率的增大,从而导致裂缝的产生。③所采用的骨料粒径越细、针片含量越大,单方混凝土的用水量、用灰量也越大,从而导致收缩率的增大。④如果混凝土的掺和料、外加剂不合适的、或者掺量不当,也会大大增加混凝土的收缩率。⑤水泥品种也是导致混凝土裂缝的原因之一,例如矿渣硅酸盐水泥收缩性比普通硅酸盐水泥大。⑥混凝土强度和水泥等级也对混凝土裂缝产生一定的影响,一般说来,混凝土设计强度越高,构件脆性越大,越容易引起开裂。而水泥强度越高、越细、早强越高,对混凝土开裂的影响程度也越大。

1.3 施工及现场养护原因

(1)现浇混凝土,如果其振捣方式或插入不当,如过振、漏振或过快抽撤振捣棒,都将会对混凝土的密实性和均匀性产生影响,从而导致裂缝的产生。(2)在高空浇注混凝土时,如果风速过大或由于烈日暴晒,都会增大混凝土的收缩值。(3)对大体积混凝土工程来说,如果缺少二次抹面,将容易导致混凝土表面收缩裂缝的产生。(4)当进行大体积混凝土浇注过程中,如果现场混凝土降温及保温工作不到位和水化热计算不准确,导致混凝土内部温度过高或内外温差过大,致使混凝土产生温度裂缝。(5)如果现场养护不到位,将会引发混凝土早期脱水,从而引起收缩裂缝。(6)现场模板拆除过早或拆除方法不当,会引起拆模裂缝。(7)如果现场预应力张拉不当,例如超张、偏心等,都会引起混凝土张拉裂缝的产生。(8)为了盲目抢工期,施工过程中在混凝土没达到强度要求就过早上荷载,进行吊装材料、砌砖等作业,导致混凝土破坏产生裂缝。

2、裂缝的控制措施

2.1 表面修补法

简单和常见的修补方法应该是表面修补法,对结构承载力不产生影响的表面裂缝和深进裂缝的处理可以采用表面修补法。对表面裂缝和深进裂缝的处理通常可以采用在裂缝表面涂抹环氧胶泥、水泥浆或在混凝土表面涂刷防腐材料,如油漆、沥青等。为了避免混凝土由于各种作用的影响而持续开裂,在防护的同时,通常还可以采取在混凝土裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等方法。

2.2 灌浆、嵌逢封堵法

当混凝土裂缝影响了结构整体性或其对防渗有一定的要求可以采用灌浆法予以修补。灌浆法是利用压力设备将某种胶结材料,如环氧树脂、聚氨酯、水泥浆或甲基丙烯酸酯等化学材料压入混凝土裂缝中,在其胶结硬化后与混凝土形成一个整体,因此可以达到封堵加固的效果。而裂缝封堵中最为常用的一种措施是嵌缝法。通常,嵌缝法是沿着裂缝凿槽,然后在槽中填充刚性或塑性止水材料,从而达到封闭裂缝的效果。其中丁基橡胶、塑料油膏、聚氯乙烯胶泥等等都是非常常用的塑性止水材料;而聚合物水泥砂浆是比较常用的刚性止水材料。

2.3 结构加固法

(1)加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢;(2)采用预应力法加固;(3)粘贴钢板加固,增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。(4)粘贴纤维增强塑料加固法。

2.4 混凝土置换法

在处理严重损坏的混凝土时可以采用混凝土置换法,它是一种行之有效的方法。混凝土置换法是先剔除损坏的混凝土,再置换入新的混凝土或其他材料。比较常用的置换材料包括改性聚合物混凝土或砂浆或普通混凝土或水泥砂浆聚合物。

2.5 电化学防护法

电化学防腐是一种对介质施加电场,利用其产生的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,达到钝化钢筋防止生锈的目的。而碱性复原法、氯盐提取法、阴极防护法是化学防护法中三种最为常用且有效的方法。它具有受环境因素影响小,适用于钢筋、混凝土的长期防腐等优点,既可以运用于已经开裂的结构构件中也可以运用于新建结构中。

结语:

在文中对建筑结构中出现的裂缝问题具体成因进行了分类讨论。对于裂缝的类型和影响因素分别给出了相应的解决对策。为了更加有效地改善房屋的裂缝问题,应注重各个施工环节中的房屋墙体裂缝控制因素,全面保证施工环节的严谨和科学。同时,相关单位需要根据裂缝的形成原因及裂缝的种类和大小,有针对性地制定有效措施予以维修和避免,并在施工过程中加强施工环节的监管力度,从根源上降低裂缝的发生几率。

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