鄭慶定
(福建成森建設集團有限公司,福建 龍巖 364000)
在建筑工程中,混凝土的裂縫幾乎無所不在,無論我們在施工中采取了何種妥善的措施,裂縫仍然不可避免的會出現。在此就本人參加工作幾年來的施工經驗,總結出混凝土裂縫產生的主要原因及一些防治措施,并結合工程實例,針對產生的裂縫采取一些處理方法。
1.1 沉陷裂縫
地基基礎土質不均勻、松軟或回填土密實度不夠或因泡水而造成土體不均勻沉降;或模板剛度不夠;或模板拆除過早;或模板支撐結構松動等原因,最終導致混凝土產生的裂縫,叫沉陷裂縫。沉陷裂縫大多為貫穿性裂縫,裂縫寬度與沉降量有關,其寬度一般為0.3~0.4mm。溫度變化對此類裂縫的影響不大。
1.2 收縮裂縫
混凝土凝結過程中,表面與空氣接觸,其收縮速度比內部收縮速度更快,因此混凝土表面會產生拉應力導致收縮裂縫的出現。收縮裂縫一般為細長形狀,寬度不大,一般為1~5mm,長度最短的約20~30cm,最長的可達2~3m。在干燥天氣或大風天氣下澆筑混凝土時容易出現收縮裂縫。
1.3 溫度裂縫
大體積混凝土或溫差變化較大時澆筑的混凝土結構中容易產生溫度裂縫。水泥硬化的過程會產生大量的水化熱,而大體積混凝土施工過程中,水化熱大量聚集在混凝土內部無法及時散發,造成內部溫度上升過快,而表面因與空氣接觸,散熱較快,表面溫度更低,造成混凝土內外溫差較大,混凝土內外部收縮程度不同,從而使混凝土表面產生拉應力,當拉應力超過抗拉強度極限時,表面就會產生裂縫。
1.4 施工質量引起的裂縫
在混凝土拌制、運輸、澆筑、拆模、養護等過程中,若出現原材料不合格,運輸時間過長,澆筑施工不合理,未按要求養護等問題,就容易引起各種裂縫產生,比較典型常見的有:
(1)拌制混凝土時所采用的粗、細骨料不合格,含泥量過高,會引起混凝土產生裂縫。
(2)運輸時間過長,會使混凝土中的水分蒸發過多,造成混凝土塌落度太低,導致收縮裂縫的產生。
(3)混凝土澆筑時,未按要求振搗,會產生蜂窩麻面、孔洞、露筋等質量問題,這也有可能導致后期產生裂縫。
(4)結構施工完成后,過早拆模,會導致混凝土結構在自重或施工荷載作用下產生裂縫。
(5)過早在新澆筑混凝土上增加荷載,構件在荷載作用下產生裂縫。
本人根據自己的一些施工經驗并向其他經驗豐富的技術人員請教學習總結出一些防治裂縫產生的措施:
2.1 合理選擇原材料,選用水化熱較低的水泥,降低水泥水化所產生的熱量,控制混凝土的溫度升高。
22 選擇級配良好,質量合格的粗細骨料,砂、石潔凈,含泥量不超過標準規定。
2.3 若混泥土構件的支撐系統在土基上,應確保土基的承載力滿足施工要求。
2.4 澆筑時應振搗密實,做到既不不漏振也不過振。
2.5 體積較大的混凝土澆筑時,采用分層澆筑方法,便于散熱。分層澆筑時,應保證在前一層混凝土初凝前澆筑后一層混凝土。
2.6 澆筑混凝土后及時養護,控制混凝土構件的內外溫差。大體積混凝土在養護時,應該把中心與表面之間的溫度、混凝土表面與室外溫度之間的差值控制在20℃以內。可采用內部降溫法、保溫法等方法。
2.7 嚴格控制拆模時間。在混凝土強度滿足相關規定要求后方可拆除。拆模后立即進行養護。
3.1 工程概況
三洋溫泉綜合小區工程是一個由一棟地下一層、地上15 層,兩棟地下一層、地上16 層,三棟地下一層、地上11 層共六棟樓組成的工程。采用框架剪力墻結構,總建筑面積約為48351m2。
3.2 裂縫的出現
針對該工程出現的兩種較常見裂縫,進行了簡要分析。
1#樓在地下室工程全部完成,進入地上結構施工時發現地下室剪力墻有滲水現象。裂縫寬度及長度較小,且為非貫通裂縫,屬于工程質量通病,無法避免,但應盡量控制。
3#樓6 層梁板施工完后發現板面出現部分不規則的細微短裂縫,并在后期稍有增長。經現場實測,大部分裂縫長度1m 左右,寬度為0.2mm,均為非貫通性裂縫,未發現滲漏現象。在后期施工過程中持續進行觀測,并未發現上裂縫變長,也未發現新的裂縫出現。
3.3 產生裂縫的原因分析
3.3.1 原材料
本工程在施工時對每一批次混凝土都有檢測坍落度,不符合要求的一律退場不得使用,且現場預留的混凝土強度試塊經檢測強度均滿足要求,因此排除了原材料出現問題的可能。
3.3.2 支撐體系
本工程在進行模板支撐架搭設及模板安裝時,施工人員均嚴格按照方案進行監督檢查,按要求控制模板表面平整度,發現不符合要求的地方都有要求工人進行整改。因此排除了因支撐松動產生的沉陷裂縫
3.3.3 施工質量
本工程采用的混凝土均為商品混凝土,全部采用泵送,采用機械振動棒振搗。施工完模板拆除后,檢查梁板外觀,無蜂窩麻面,說明混凝土振搗密實。
1#樓地下室施工時,因模板班組材料儲備不足,班組人員過早拆除地下室外墻模板且未及時養護。在3#樓6 層梁板混凝土澆筑完畢后,因施工班組人員不足,并未立即進行養護,第二天僅進行灑水養護二次,并未按照要求養護7 天。因此可以認為拆模過早及養護的不及時和不充分是造成裂縫的主要原因。
3.4 裂縫處理辦法
3.4.1 地下室剪力墻裂縫處理方法
由于地下室剪力墻設計是防水的,不能有滲水現象。現場可采用灌漿法。灌漿法的原理是利用壓送設備(壓力為0.2~0.4Mpa)把修補漿液注入混凝土裂縫中,當漿液遇到裂縫中的水分會乳化、膨脹、固化,當漿液充滿所有裂縫并固化后即可達到止水堵漏的目的。灌漿法可以處理細微裂縫及大裂縫,且效果良好,因此在工程領域得到大范圍應用。由于環氧樹脂有較高的機械強度,能抵抗大多數化學侵蝕,且能滲入到0.05mm細的裂縫中,因此本工程決定采用環氧樹脂作為修補原料進行修補。
3.4.2 樓板裂縫處理方法
本工程各個樓層板面除衛生間外均無抗滲、防水要求,發現的裂縫為非貫通裂縫,不處于衛生間板面位置,且寬度最大僅為0.2mm,所以可不修補。本工程負責人考慮到為了防止鋼筋銹蝕而影響耐久性,決定對裂縫進行修補。修補時采用了表面處理法,即用水泥砂漿或其他防水漿液涂抹裂縫處,裂縫兩側寬擴大約10cm 左右。經后期觀察,修補后的裂縫未繼續發展。
由于混凝土裂縫產生的原因很復雜,在施工過程中應編制混凝土裂縫防治方案,結合多種綜合處理措施,堅持預防為主的原則。在施工過程中,施工人員加強質量管理意識,對模板、支撐架搭設安裝質量應進行嚴格控制,減少沉陷裂縫的產生。對原材料、配合比等進行檢查,杜絕因混凝土質量不符合要求造成的裂縫。加強工序管理,對于工人違反要求的行為給予制止,混凝土澆筑完后應督促工人按要求進行養護,拆模時間嚴格按照規范要求執行。