(黑龙江省贸易经济学校 黑龙江佳木斯 154007)
混凝土是建筑施工中最常见的材料,在桥梁、道路、房屋等各种建筑中都能见到混凝土的身影,可见它身份的重要和作用之明显。
由于混凝土本身有着先天不足,所以会产生各种各样的毛病,而裂缝就是它众多毛病中最常见的大病。因此,要对混凝土裂缝问题进行认真研究,区别对待,采用合理的方法处理裂缝,保证混凝土建筑物或者混凝土构件的安全性和稳定性。
混凝土在刚制作完成后,还没有形成一个稳定的整体。这时由于表面受到热和风的作用会很快失去水份而产生收缩,但是内部却仍然保持湿润,这样就造成了龟裂现象。塑性收缩裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯状态,短的一般20-30厘米,而长的可达2至3米,宽1-5毫米。塑性收缩裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素包括水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度和湿度、风等。其中水灰比是最容易用来做文章的,很多人为了节省成本而故意减少灰的成份,至使水泥硬度不够,使混凝土构件抗力不足,是最为常见的豆腐渣工程内因。混凝土制作完成后需要养生,这是需要时间的,如果时间不足就投入使用会很快遭到破坏。而环境温度、湿度和风力是造成裂缝的直接因素,温度越高、湿度越小、风力越大越容易造成混凝土的龟裂。
在施工的过程中,由于地基的原因可以会造成位于其上的混凝土产生断裂。沉降收缩裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其深度与沉降情况有关。较大的沉降裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。
沉降收缩裂缝一般沿与地面垂直或呈30-45度角的方向延伸发展,裂缝宽度0.3-0.4mm。在地基变形还在进行的过程中,裂缝也会随着延伸和加深加宽。地基变形稳定之后,沉降裂缝也会趋于稳定。
在混凝土施工之后,混凝土内部会产生一定的热量,这是由于化学反应和分子热运动造成的,混凝土的体积越大产生的热量就越多。这些热量在混凝土的内部难以散发出来,而混凝土的表面由于暴露中空气之中,所以散热较快,这样就会使混凝土的内外部产生较大的温差从而产生张力。当这个张力大于混凝土本身的承受范围时,混凝土就会产生裂缝。一般来讲,这种由于温度差产生的温度裂缝只发生在混凝土的表面,并且没有什么规律性。体积越大的混凝土产生温差裂缝的可能性越大,而小体积的混凝土则不会产生大的温度裂缝。
温度裂缝在寒冷的北方或寒潮来临时会更加明显,因为这个时候内外温差会更大。湿度裂缝的出现会引起内部起强化作用的钢筋发行锈蚀,而混凝土会发生碳化,这样就会造成混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力及抗压力能力严重下降。
注浆法是用一定的压力把胶或水泥浆注入裂缝之中,使裂缝两边重新结合为一体,从而达到修复的目的。
以一定的压力将低粘度、高强度的高分子聚合物裂缝灌缝胶注射入裂缝内。对于这个胶要求一个是强度要大,另一个是粘度要小,保证其流动性和稳定性。注入一定时间以后,胶液固化将开裂两侧的混凝土连接成结构整体;由于胶液流动性好,它还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中,形成较宽的加固带,并能沿着钢筋走向渗透,保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力,起到对裂缝修复并对结构局部增强并提高耐久性的作用。
当裂缝宽度超过0.5mm或更大时,简单的注浆已经不足以修补裂缝了,因为粘结的强度不够,这个时候就要采取开槽的方法加以解决。
开槽法修补是裂缝封堵中较为常见的一种方法,主要应用于非受力裂缝的修复之中。首先,用专用切割机在裂缝两边切出1.2cm×1.0cm的小槽,用工业吸尘器清理干净。如果用水清洗,一定要等水份干透再之后再进行下一步。接下来,直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下:用毛笔或小刷子在凿开的小槽中涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍,待以上涂膜干燥后,选用普通硅酸盐水泥,用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。(配比为:修补剂:水泥=1:3.5)裂缝填补分为两次,第一次填补0.5cm深,第二次填补浆体高出混凝土表面2~3mm。每次填补速度要快,要在30分钟之内完成。裂缝修补后除采用薄膜覆盖,或者用草帘遮盖。即要防止因雨淋和阳光直射等因素降低修补效果外,还要经常性喷水保持表面湿润。特别要注意的是修补剂要存放于室内,避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上,避免在阴雨天气施工。
表面涂抹是最常用的裂缝处理方法,就是在构件的表面涂抹水泥砂浆或是环氧胶泥,或是在混凝土表面涂抹油漆或沥青等防腐材料,以达到修复的目的。这种方法虽然简单便捷,但是存在的缺陷也是最明显的,那就是容易掩盖住更大的问题。也就是说,我们修复以后,看不到裂缝的继续发展,从而给未来带来巨大的隐患。所以,这种方法只适用于浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。这里边最为关键的就是不再活动的缝,也就是静止的缝。刚开始开裂并且还在继续扩大的裂缝或者有可能继续扩大的裂缝是绝对不能用这种表面处理的方法的。
以上方法都是在非受力构件基础上进行操作的,如果是对受力混凝土构件裂缝进行修补,就要充分考虑力学计算问题了,也就是采取结构加固法进行修复了。由于结构加固法涉及到复杂的计算,所以要事行跟设计和监理进行沟通,经过严密的讨论确定方案后才能进行施工。
结构加固法一般包括增大截面加固法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、绕丝加固法和高强钢丝绳网片-复合砂浆外加层加固法等。