郝 君
(1、河北聯合大學,河北 唐山 063009 2、河北省玉田縣住房和城鄉規劃建設局,河北 唐山 064100)
近年來,隨著我國經濟快速發展和建設工程規模的擴大,施工中混凝土所占的比例也呈逐年上升趨勢。施工中混凝土裂縫問題成為相當普遍性的問題,有的裂縫會破壞結構整體性,降低結構剛度,影響結構承載力;有的裂縫雖對承載能力無太大影響,但會引起鋼筋銹蝕,降低耐久性,或發生滲漏而影響使用,給生產施工帶來了不便和安全隱患。
普通混凝土上構件的裂縫包括施工中的和完工后出現的裂縫,常見的有混凝土初期干燥、水泥水化硬時、模板支撐松動及拆模時、因溫度變化干燥收縮產生的超負荷或因混凝土抗拉強度不夠產生的,設計不恰當引起的種種原因出現不同程度的裂縫。而預制構件常見裂縫有收縮裂縫、溫度裂縫、受力裂縫、材料裂縫。受力裂縫一般表現在構件拆模時,砼強度不高,受到震動或敲擊后,不能抵抗,因震扭而產生的應力出現裂縫等。由于構件制作過程中使用的水泥品種不同,水泥的水化速度和水化時產生的熱量也不同,這樣可導致裂縫的出現;或者砂、石材中含泥量太大,也能使混凝土構件產生裂縫。
早期裂縫增多的原因主要有:構件按設計圖紙要求生產,現場施工效率提高,工期要求緊,不足28天養護齡期,需要提高混凝土早期強度,可提前預應力張拉或放張,提前出廠。使用早強水泥及增加水泥用量,導致凝結時間,水泥水化熱等問題。
除膠凝材料外,細集料的品種變化也是增加開裂的原因之一,在天然砂資源日漸減少的情況下,特別是適合構件生產的中砂難以采購的情況下,使用細砂、山砂及人工機制砂就不可避免,也是社會發展的趨勢。但隨之而來的應用技術沒有同步,這也是裂縫增多的原因之一。
只有在掌握裂縫產生的原因,分析出現的裂縫屬正常范圍還是超常,分析裂縫是否已穩定,若仍處于發展過程,還要估計到該裂縫發展的最終狀態,才能有針對性地制定處理措施。
2.1.1 設計方面。設計人員應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中,當因結構造型原因難以避免時,應充分考慮采取加強措施;積極采用補償收縮混凝土技術;對于大體積混凝土,在設計中考慮采用60天齡期混凝土強度值作為計算值,以減少單方混凝土的用灰量。
2.1.2 材料方面。要選擇產品質量穩定,生產批量大的大型水泥生產廠生產的水泥。用于作配合比的水泥一定要做水泥凈漿安定性試驗。安定性不良的水泥嚴禁用于拌制混凝土。其次,勇于配置混凝土的砂、石宜選用空隙率較小,級配良好的材料,可用幾種顆粒不同的骨料進行級配的優化,選取密實度較好、便于施工澆筑的級配為最佳級配。同時嚴格控制砂、石的含泥量,杜絕含泥量過大的砂、石骨料進入拌合現場,應指派專人對砂、石骨料用干凈水邊用邊洗,這樣既可控制骨料溫度過高,又能控制含泥量。還要選用合適的摻合料、外加劑。
2.1.3 施工方面。振搗混凝土時,振搗棒要快插慢拔,根據不同的混凝土塌落度正常掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡二次振搗、二次抹面技術,以排除沁水、混凝土內部的氣泡等;對于大體積混凝土,應充分考慮水泥水化熱問題,采取必要的降溫措施,避免水化熱高峰的集中出現,降低峰值。澆搗成型后要采取切實可行的保溫措施(表面覆蓋塑料薄膜、毛氈、麻袋等)進行防護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起溫度裂縫;夏季施工時注意混凝土溫度的控制,低溫入模、低溫養護,必要時可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。
2.2.1 表面涂抹法。表面涂抹法適用范圍是漿材難以灌入細而淺的裂縫(小于0.2mm),深度未達到鋼筋表面的發狀裂縫及不滲漏水的裂縫,這種做法可以恢復構件的表面美觀和提高耐久性。例如可以用熱瀝青等防水材料在清理后的砼表面直接涂抹。
2.2.2 表面粘貼法。表面粘貼法適用于較大面積漏水(不易確定具體位置或變形縫)的防滲堵漏。具體施工時,首先將欲鋪設薄膜的混凝土表面用鋼刷打去并清洗,待干燥,并用環氧樹脂予以填平。如單純以防水為目的時,也可涂刷瀝青。
2.2.3 填充法。當裂縫較寬時(0.3mm左右),可采用環氧樹脂或無機類材料填充裂縫,不僅作業簡單,而且費用低,當寬度小于0.3mm時及深度較淺或裂縫中有填充物,用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可采取"V"或"U"型槽,然后作填充處理。這種方法適用于構件表面處理不能充分滿足耐磨及防腐性要求的場所,一般使用環氧樹脂砂漿類填充材料,也可使用水泥沙漿和瀝青等材料。填充施工時,先將開槽時的殘渣碎片用鋼刷清除,必要時還應涂以底層結合料,然后再填充材料,待填充材料充分硬化后,用砂輪或拋光機將表面磨光。
2.2.4 灌漿法。0.3mm以下的裂縫進行表面封閉,縫寬0.3mm以上的要求灌漿修復,此法應用范圍廣,從細微裂縫到較大裂縫均可以適用,處理效果好。
2.2.5 結構補強法。因超負荷產生的裂縫長時間不處理導致混凝土耐久性降低,或因火災等造成的裂縫不影響結構強度時可采用結構補強法補救。該方法包括斷面補強,植筋補強,錨固補強,預應力法等。
在多年的構件生產實踐中發現,采取各項措施,構件的缺陷可以很大程度的減少,但類似裂縫,特別是一些細小的裂縫要完全避免出現基本上沒有可能,由于目前拌制混凝土所用基本原材料及相關技術發展情況看,在一定程度上可以說,裂縫將長期和混凝土及混凝土構件并存。裂縫現象及解決之道應當開展多方位、多層次的探索和研究。
[1]姚有福.鋼筋混凝土裂縫的預防與控制[J].現代農業科技,2010年第4期.
[2]彭圣浩.建筑工程質量通病防治手冊[M].中國建筑工業出版社,2003.
[3]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].中國建筑工業出版社,1997.