混凝土常见非结构裂缝的防治

覃奕铭

混凝土常见非结构裂缝的防治

覃奕铭

结合施工经验,就常见的混凝土非结构裂缝种类及成因作了分析,对裂缝的封闭处理工艺作了介绍,并提出了非结构裂缝的处理方法和防控措施,从而减少或避免裂缝的产生,保证建筑物施工质量。

混凝土,非结构裂缝,封闭处理,预防措施

一般工业与民用建筑中,混凝土结构应用越来越普遍,一些常见的混凝土裂缝是影响结构长久安全使用的主要病症。特别是近年来大量商品混凝土的使用,个别搅拌站为了达到运输缓凝及泵送方便的目的,经常擅自提高混凝土水灰比,造成结构构件表面浮浆现象增多,而且塑性收缩与水化热大大增加,约束应力裂缝呈现多发态势,已成为了工程通病。下面结合长期施工经验仅就一些常见的非结构裂缝的防治方法和经验进行介绍。

1 常见非结构裂缝的种类与成因分析

一般主体结构施工至±0.00时,楼面局部(甚至全部)或多或少会出现一些不规则裂纹,将裂缝按照宽度大小,纹路走向,深度大小(贯穿程度)及形成原因等进行分类,有些复杂裂缝必须经现场多次、长期(一般表面裂缝 1周～2周即可,复杂的至少 3个月以上)连续的跟踪观测、分析,才能得出结论,比较常见的主要有三类：

第一类为干缩裂缝：主要分布在楼板表面,一般是不规则的表面龟裂,宽度多在 0.05mm～0.2mm之间,深度较浅,出现于混凝土浇筑完毕后的 4 h左右,一周后停止发展。成因分析：1)混凝土浇筑时(一般春、秋季多发)风大干燥,昼夜温差较大,刚刚初凝的混凝土强度还很小,在强烈的风、阳光直射和湿度下降的影响下,导致外露表面的水分迅速蒸发,产生收缩应力,引起开裂;2)工程采用的泵送混凝土,坍落度偏大(个别工程甚至能达到23 cm),导致混凝土在振捣时表面积聚大量的浮浆,施工人员又未能及时清除,致使混凝土凝结后表面强度不够,产生干裂。

第二类为塑性收缩裂缝：多分布在楼板表面,裂缝多呈中间宽两端细,长短不一,互不连贯,宽度多在0.1mm～0.8mm之间,深浅不一,多数深度大于 25mm,出现于混凝土浇筑完毕后的 4 h左右,产生后仍继续发展,一般约 1.5个月后停止,此时严重的会贯穿楼板,造成通缝。成因分析：1)混凝土浇筑时风大干燥,昼夜温差大,表面游离水分蒸发过快,体积快速收缩,与内部混凝土收缩程度不一致,产生应力,造成开裂,如未能及时采取有效措施,裂缝一般会继续发展,严重的将贯穿楼板;2)楼板较厚,施工中局部振捣不实,与其他部位混凝土产生收缩应力;3)混凝土坍落度大,导致混凝土局部材料比例发生变化;4)混凝土水灰比过大,模板过于干燥,吸水率大;5)养护不到位。

第三类为温度裂缝：分布在大跨度楼板、剪力墙的中间部位和大面积连续浇筑的混凝土结构中应力集中的部位上。裂缝走向多平行于约束方向,呈中间宽两端细,长短不一,互不连贯,宽度多在 0.05mm～0.25mm之间,深浅不一,多数为贯穿裂缝,出现于混凝土浇筑完毕后的一周内左右,产生后仍继续发展,约 2个月～3个月后稳定。成因分析：1)温度裂缝受温度变化影响较为明显,混凝土在硬化期间水泥释放出大量水化热,内部温度不断上升,特别是在室外产生较大昼夜温差时,将导致混凝土表面急剧的温度变化,而产生较大降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束,产生很大的应力,造成开裂;2)深进和贯穿的温度裂缝多由于结构自身温差并受到外界约束而引起,由于大面积、大体积混凝土结构在浇筑时,没有采取隔离层、设置后浇带等放松约束的措施,水泥水化热温度很高,当混凝土降温收缩,全部或部分受到地基、框架柱、梁等外部结构的约束,在混凝土内部产生很大的拉应力,产生开裂;3)一次浇筑面积过大,浇筑速度过快;4)未设置抗温度应力钢筋;5)拆模过早,保温不好,导致开裂。

2 裂缝的处理措施

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据具体情况提出解决裂缝的措施。

首先在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,通过分析、检验、测算,看所观察到的裂缝是否可以定性为非结构裂缝,对结构安全无影响;其次经过对裂缝的长期观测,看裂缝是否已经稳定,若仍处于发展过程,要估计该裂缝发展的最终状态;第三,仔细研究产生裂缝的原因,调查的原则、普查、详查方法主要有：1)裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度);2)有无病害(漏水、钢筋锈蚀);3)产生裂缝的经过(发生时间和过程);4)设计书的检查;5)施工记录的检查;6)根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度;7)荷载调查;8)中性化试验;9)钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀);10)地基调查;11)混凝土分析;12)荷载试验;13)振动试验等等。

在一般工业与民用建筑中,由于钢筋混凝土构件是带缝工作的,微裂在混凝土中也是不可避免的,因此,混凝土结构设计规范对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。通常情况下,裂缝宽度小于 0.3mm是允许的(贯穿裂缝等影响结构耐久性能的除外),也是安全的,所以针对表面小于 0.3mm的浅层裂缝采用水泥砂浆封闭处理法;对第二、三类大于 0.3mm及深进贯穿裂缝采用环氧树脂封闭处理法。处理时要考虑温度、收缩应力在较长时间情况下的影响,以免处理后再出现新的裂缝。

3 封闭处理施工工艺

第一种水泥砂浆封闭处理法较为简单,可向裂缝内装入干水泥粉,然后加水润湿,或直接在表面抹薄层水泥浆进行处理;第二种环氧树脂封闭处理法较为复杂,且关系到混凝土构件的耐久安全使用,因此就其施工工艺作一详细介绍。

3.1 工艺流程

现场裂缝勘察、标记→基层清理、修补→孔位布设→钻孔、剔槽→打封缝胶→安装注浆嘴→注浆→检验注浆效果→二次补浆→拆除灌浆器→清除封缝胶→试水验收。

3.2 具体施工步骤

1)现场裂缝勘察,基层处理,必要时通过试水试验找出全部裂缝;2)根据裂缝宽度和性质布设注浆孔,一般孔距 200mm～300mm;3)沿裂缝剔 V形槽,以增加嵌缝效果,为减少对原有混凝土的破坏,剔缝宽度一般小于 20mm,深度小于 15mm;4)钻孔采用骑缝孔,钻孔直径 20mm,深度 100mm;5)清理基面(吹孔、吹缝、洗孔、洗缝等),并沿缝涂刮快干型封缝胶,埋设灌浆嘴,四周用环氧树脂腻子封闭固定;6)试压：为检查封缝效果和选择灌浆材料配比,对灌浆孔进行一定压力的检测,压力一般控制在0.3 MPa～0.5MPa;7)灌浆：松开灌浆器开关,确认注入状态,灌浆应从下到上,或从左到右,隔孔注入,终点孔注入完毕后再进行第二次隔孔注入;8)观察检测灌浆效果,对个别灌浆不密实的部位进行二次注浆,直至注胶速度降低,不再进胶,裂缝填充密实为止;9)拆除注浆嘴,待灌浆材料固化后,清除封缝胶及清理V形槽表面并用环氧树脂腻子刮实;10)验收：在楼板上蓄水,从板底进行裂缝检验,以无渗漏为验收达标。

4 裂缝的控制与预防措施

通过以上裂缝连续观测及成因分析,我们就可以针对造成混凝土开裂的因素,在今后的施工过程中采取以下预防和控制措施：

1)每三天做一次混凝土强度检测,以确定上人时间,并严禁在楼板应力集中处大量堆载;

2)选用收缩量较小的中低热水泥,配合比上尽量减少水泥用量,或掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;

3)严格控制水灰比,可适当掺加减水剂,一般泵送商品混凝土坍落度控制在 150mm～160mm为宜;

4)对浇筑完的混凝土要及时保温和养护,控制混凝土构件与外界温差,夏季适当延长养护时间,冬季适当延长保温和脱模时间;

5)选择适当的脱模时间和拆模次序,避免混凝土结构未达到强度就提前承载,引起开裂;

6)大面积混凝土构件采取分段间隔浇筑,或设置施工缝来减小约束应力;

7)如有必要,也可以通过增设部分抗温度应力钢筋来控制裂缝的产生;

8)混凝土浇筑施工中分层浇筑并振捣密实,提高混凝土的抗拉强度,如出现局部过振,须将表面浮浆及时清除;

9)确保钢筋保护层厚度达到规范要求,避免不必要的开裂;

10)在混凝土初凝后应进行表面二次碾压搓毛处理,必要时可增加次数,以增加表面混凝土的密实度,及时消除表面初始裂缝;

11)尽量避免在高温、风大的时间浇筑混凝土,如必须浇筑,要做好相应防范、养护措施。

经多年施工实践证明,效果显著。

5 结语

混凝土裂缝是混凝土病害的主要表征之一,防治混凝土裂缝是保证混凝土结构质量的重中之重,混凝土构件如产生裂缝,首先对裂缝性质进行定性,看是否为有害裂缝,并在处理过程中区别对待,按因施治是至关重要的;其次,作为一个合格的施工管理人员,还应根据工地、气候、材料等因素,在熟练掌握混凝土结构特性的基础上,合理配置施工方案,减少甚至杜绝混凝土裂缝的产生,特别是有害裂缝的产生,防患于未然,则是最主要的目的。

[1]王 艳.施工裂缝分析与防治[J].山西建筑,2009,35(17)：137-138.

Prevention for comm on non-structural concrete cracks

QIN Y i-m ing

Integrating with construction experience,this thesis analyzes kinds and causes of common non-structural concrete cracks,introduces the sealing processing technology for cracks,and puts forward some processingmethods and p reventivemeasures for non-structural cracks,so as to reduce or avoid cracks,and to ensure the construction quality of buildings.

concrete,non-structural cracks,sealing p rocessing,preventive measures

TU755.7

A

1009-6825(2011)03-0080-02

2010-09-30

覃奕铭(1973-),男,硕士,工程师,中国人民解放军 61769部队,山西 文水 032100