建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术

2014-04-29 01:35陈洪
信息周刊 2014年24期
关键词:裂缝问题施工处理混凝土

陈洪

【摘 要】工程建筑离不开混凝土、钢筋、烧砖等基本的建筑原材料,每个工程都是由这些原材料通过一定比例搅拌、混合、设计、加固堆砌而成的。每个原材料的质量好坏,直接影响着工程建筑的质量和安全。基于此,本文对建筑混凝土裂缝施工进行了具体分析。

【关键词】混凝土;裂缝问题;施工处理

一、混凝土裂缝概述

混凝土是最主要的土木工程材料之一,具有強度较高、整体性好、延性好、可模性好、耐久性和耐火性较好等优点,适用于抗震抗爆结构;同时防震性和防辐射性能较好,适用于防护结构。但在硬化过程中,由于温度、荷载等外界环境的变化及内部组成成分的化学反应等因素,混凝土内部会产生初始应力、拉应力或剪应力,造成在骨料与水泥石的粘结面上或水泥石本身之间出现细微裂纹,这种裂纹在荷载和温度等因素的进一步作用下出现干缩,裂纹开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现裂缝,影响工程质量。

二、钢筋混凝土结构的裂缝种类

1.沉降裂缝

很多裂缝都是贯穿裂缝,它们的位置跟沉陷方向一样。当沉降裂缝较大时,就可能发生错位,导致裂缝宽度跟沉降值的正比例关系。出现裂缝主要是因为结构构件落在了松软的地基回填土上。在浇筑混凝土后,会由于地基侵水造成不均匀沉降,最终出现裂缝。尤其是平卧出产的钢筋混凝土构件,因为侧向刚性不强、配筋少,容易出现弦、腹杆和梁侧面的裂缝。再者,模板刚度不强,模板支撑过大的间距或支撑底部由于拆模太早,也会常常出现这一类的沉降裂缝。

2.温度裂缝

温度裂缝主要是因混凝土表面和内部的温度存在较大的差异导致的。混凝土在养护时因为受到寒流的影响,导致表面的温度急剧降低,就极有可能导致出现表面裂缝,但是这种裂缝一般不深,多在大约30mm,但是表层以下的结构还是完整的。

3.其它施工裂缝

在滑模施工,构件运输、堆放与吊装的过程中,导致出现各种裂缝;因为后张预应力构件与预制空心板抽芯操作时间没有控制好,导致混凝土出现裂缝或塌落;构件在吊装时没有选择好吊点;构件堆放时,支撑垫木没有保持在一条直线上,或者因为悬挑过长,在运输构件时容易受到冲击和震动;在对地面进行施工时,高频率的抹压触动导致表面龟裂的出现。

三、混凝土裂缝的产生的原因分析

1.设计方面的原因

设计是建筑工程进入建设的第一步,也是最重要的一步,同样也是造成混凝土裂缝出现的重要影响因素。建筑在设计环节中,没有将混凝土在投入使用过程中的荷载和温度的变化充分的加以考虑,对混凝土的承受的强度极限和膨胀、收缩的变化设计不周。建筑在投入使用后,随着时间延长,混凝土长期承受负荷和温度的影响出现裂缝。另外,混凝土基层压实不够也会导致混凝土在长时间的使用后有裂缝产生。

2.材料方面的原因

混凝土本身是一种混合物,其材料的质量也是其日后产生裂缝的重要因素。如何混凝土本身质量不合格,对低温的抵抗能力较差,就很可能在低温环境下产生裂缝。混凝土是由多种材料混合组成,组成的种类和配比对混凝土的质量有直接的影响。

3.施工方面的原因

建筑工程非常复杂,分为多个环节进行,施工单位为了保证能够按时交工,在施工过程中将一些环节省略,或者做得比较粗糙。比如对混凝土压实不到位、振捣方式不正确、接缝处处理粗糙等,在建筑竣工投入使用后容易有裂缝产生。

4.结构方面的原因

结构方面主要问题就是结构不均匀,在地基环节碾压不充分、不均匀,而且建筑荷载存在较大的差异,在建筑使用的过程中,结构不均匀导致的沉降引起混凝土产生裂缝。

5.环境方面的因素

环境因素中以温度和适度对混凝土裂缝的影响最大。特别是在我国北方地区,冬夏温差大,湿度差也大,建筑长时间的投入使用,反复受大的温差和湿度差的影响,混凝土收缩出现裂缝。

四、修补裂缝的方法

1.灌浆法

灌浆法的应用范围非常广泛,适用于大、小裂缝,通过专业的压送装置把用来进行补缝的浆液压入缝隙中,从而使裂缝闭塞,灌浆法是一种传统的修补裂缝的方法,效果非常好,另外也可以使用弹性补缝器进行灌浆。

2.填充法

填充法就是指用修补材料来进行裂缝的填充,适用于较窄的裂缝,这种方法的施工比较简单,成本也相对较低;对于宽度不大于0.3毫米、深度较浅、裂缝中有填充物的裂缝,以及用灌浆法达不到效果的裂缝可以开V型槽,然后再进行填充。

3.表面处理法

表面处理分为两种,分别是表面涂抹和表面贴补法:表面涂抹的方法在比较细、浅的裂缝中适用,尤其是在没到达钢筋表面的裂缝、不伸缩的裂缝中最为适合;表面贴补法在大面积漏水的防渗堵漏中比较使用。

4.开槽法

这种方法在大于0.5毫米的裂缝中比较适用,比例为环氧树脂、聚硫橡胶、水泥、砂=10:3:12.5:28。第一步是把晒干后的砂和水泥依照比例严格搅拌均匀,把环氧树脂聚硫橡胶也搅拌均匀,掺到砂和水泥中继续搅拌;第二步是用适量的丙酮把搅拌好的砂浆稀释,通常情况为0.4斤的丙酮;第三步是把搅拌好的环氧树脂砂浆用桶装到混凝土凿槽内进行镶嵌,砂浆的整个施工时间要控制在半个小时之内;第四步在嵌入后两个小时之内及时用麻袋等覆盖环氧树脂砂浆,等到完全凝固之后,用水进行养护。

5.低压注浆法

这种方法对于0.2毫米到0.3毫米的混凝土裂缝中比较合适,修补的具体过程如下:清理裂缝、试漏、配置注浆液、压力注浆、二次注浆、清理表层。如果裂缝比较多,要在裂缝上贴上白胶布,用毛刷沾浆在裂缝位置涂刷,作用在于封闭裂缝,十分钟后把胶布撕掉,粘贴注浆嘴用键包严;如果在固化之后还有裂缝存在,要及时用浆再次填补。注浆操作通常中粘嘴的第二日进行,先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,把浆液压入裂缝中,知道流出浆液为止,最后堵上铝铆钉。

五、混凝土裂缝控制技术分析

1.对混凝土的配置比例要严格按照规定配置

混凝土配置过程中,如果注入了容易吸收的骨料,其干縮就会增加,其中的含泥量增加时,也会增加混凝土的干缩性。在混凝土中掺入粉状煤灰材料,或者减水剂,可以使混凝土获得较好的抗渗性,有利于混凝土表面处理。技术操控人员应该根据实际情况,决定掺配比例,其中包括浇捣工艺、工人操作水平以及结构剖面等现实情况,合理选择最佳的混凝土设计方案,针对施工现场资源量大小,适时调整配置比例。改善骨料级配,掺入粉煤等减少凝胶材料的多余用量,降低水化热反应,配合使用合适的掺合料与外加剂,抑制碱骨料反应。

2.施工工艺要结合混凝土的实际尺寸进行

采取科学合理的浇筑工艺,同时控制好浇筑的时间,避免外界因素对混凝土浇筑时间的影响,要保证混凝土能够一次浇筑完成,不能间断性的进行浇筑;要选择合理的振捣设备,控制好振捣的时间,避免过振、漏振等问题的出现,不能因为振捣而导致混凝土泌水、离析;在混凝土初凝之前,要进行二次抹面、压实,尽最大的可能避免混凝土出现裂缝。

3.对施工后期的保护性复查要做到位

保温保湿是混凝土施工的重要环节,其最主要的目的在于降低大体积混凝土的内外温差,降低混凝土的的块体自我约束力。降低混凝土浇筑温度的降温速度,利用混凝土自身的抗拉强度范围,控制其本身由温差引起的伸缩效益。在保护环节中,要适当提高护养温度,它有利于减少内外温差,有效的缓解外表降温速度,控制温差应力,这有利于混凝土自身抗力强度的增加。在护养环节,应该搭设防雨布,进行保护性遮盖,同时对周边环境做好排水工作,以防止雨水倒灌,确保整个混凝土的施工连续性。

综上所述,施工单位在建筑施工中要从设计、施工、混凝土灌浆方面充分利用新材料,新方法,不但能提高工程建筑的质量和效率,而且还能使混凝土的裂缝得到有效控制。

参考文献:

[1]杜文天.大型地下室裂缝产生机理分析及处理措施探讨[D].浙江工业大学,2010.

[2]杨和礼.原材料对基础大体积混凝土裂缝的影响与控制[D].武汉大学,2004.

[3]王晓丽.泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D].安徽理工大学,2013.

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