海南第六建设工程有限公司海南海口570206
摘要:目前,钢筋砼结构裂缝已成为建筑物普遍存在的问题,裂缝的存在不仅仅直接影响建筑物的感观,与此同时对建筑物的使用功能和寿命造成一定的影响。本文就民用建筑混凝土结构裂缝展开了探讨,首先从多角度分析了其形成的原因,进而列举出了裂缝的一些可行的修补措施。
关键词:民用建筑;裂缝;预防;修补
前言:砼结构会因设计、施工过程的不规范出现列缝,而很多裂缝都是在使用过程中出现,这就给用户带来了极大的不便,不单影响建筑的使用性和耐久性,还存在着安全隐患,有的甚至成了危房。
裂缝产生的原因很多:有水泥水化热过大造成,砼配比中水灰比过大、养护不到位、施工缝未处理、砼振捣不密实、施工工序安排不合理、强度未达到要求而过早拆模造成、楼板埋管位置过弱、浇筑方法不当、应温度影响、沉降不均等等,都是造成裂缝的原因。
而对于现今的建筑市场,我们多采用商品砼,以及泵送工艺。泵送砼要求的坍落度较大,达16cm左右,如浇筑和养护不到位,很容易出现裂缝。
如此多的裂缝产生的原因,要求我们每个建设者都应该重视工程质量,从设计出发,从施工的每一个环节出发,杜绝裂缝的出现。而一旦出现裂缝,我们首先要分析裂缝产生的原因,对于涉及到结构的裂缝还应进行观察裂缝的发展趋势,制定相应的修补方案。
一、常见结构裂缝的预防
常见的结构裂缝有:楼板沿预埋管线位置的裂缝,1/4板跨位置的裂缝,地下室外剪力墙垂直裂缝,梁端斜裂缝,屋面板不规则裂缝等。
原因分析及预防措施:
1.楼板沿预埋管线位置的裂缝是由于楼板预埋线管后,沿线方向成了薄弱部位造成的。这种裂缝的预防措施有:在施工中埋管位置不能过低,若管线过多时应将该板块配双层双向钢筋。
2.1/4板跨位置的裂缝是因板负筋高度不足造成。预防此情况的发生是板负筋下料的直弯高度要保证,等于板厚-30mm,同时施工中要确保负筋高度符合要求,不能踩踏,砼浇筑中要随时浇随将负筋提起,对于板厚较大的,还须设置马凳加以支撑。
3.地下室外剪力墙垂直裂缝是由于剪力墙施工时没有按水平方向一层一层地循环浇筑,有的工人操作时图省事采取了一次性浇到顶再往前推进,这是垂直裂缝产生的主要原因,还有的是由于墙身设计过长未以变形缝造成。
4.梁端斜裂缝:有的是由于梁端抗剪钢筋配置不足或施工缝留置位方向错误或梁支座负筋不够长造成。这些都须在钢筋绑扎中及砼浇筑中加以检查。
5.屋面板不规则裂缝,多是因为气温的影响,所以很多工程屋面板都采取了双层双向配筋的设计。
裂缝有表面裂缝,深度裂缝之分,表面裂缝影响美观,对结构影响不大,这里主要介绍深度裂缝的修补方法。
二、裂缝修补措施
裂缝修补主要以恢复结构材料的防水性及耐久性为目的,也有从维护人身安全及注重美观的角度而进行修补的。在满足修补的前提下,必须考虑经济性来决定修补的范围及修补的规模等。
1修补设计
修补设计原则上应根据是否需要修补及补强加固的判定结果,进行恢复己开裂结构构件的机能及耐久性的设计,更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。
进行修补设计时,应考虑如下事项:
(1)根据是否需要修补的判断结果,设定修补范围及规模,还应按需要再度调查现场。
(2)掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等),建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。
(3)为了明确规定修补目的及恢复目标,考虑(2)中的环境条件,选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法,可按开裂现场及开裂原因决定。另外,当构筑物处于盐类等苛刻环境时,应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能,裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝,则宜在裂缝最宽时处理。
混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异,另外,保修年限也不尽相同。
通常,可将修补恢复目标分成如下三个阶段:
①恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、干缩而产生的裂缝等,是作为搞清开裂原因而进行修补的对象。希望保修年限定为10-15年。
②恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时,或者开裂原因是多方面的,又不能将所有原因都搞清楚时,年限定为5-10年。
③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。
(4)必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。
2修补方法及特点
2.1表面修补法
常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨脂涂料,聚氨脂沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨脂弹性体,橡胶型丙烯酸脂涂料等弹性涂料。
(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。
(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多,又不集中,缝宽>0.1㎜的裂缝可采用此法处理。
(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料,粘贴1~2层玻璃丝布。
(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽,将u形钢筋或金属板放入孔或槽中,用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固,以达到缝合裂缝的目的。
2.2局部修复法
常用的方法有充填法,部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。
(1)充填法
用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
(2)预应力法
用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,见图2.2(a)钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力,见图2.2(b)。
(3)部分凿除重新浇筑混凝土
对于钢筋混凝土预制梁等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎
重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。
2.3灌浆法
将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨脂、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加强度。虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样,但我们不能只知其一、只用其一,而应牢牢掌握每一种方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,尽量实现修补最优。
结束语:
随着经济的不断发展,基础设施建筑越来越多,民用建筑中各种原因出现的混凝土结构裂缝也越来越多。对民用建筑混凝土结构出现裂缝的原因进行深入的探讨工作,采取及时有效的方法进行补救,根据实际情况采用不同的方法进行补救。这样才能达成最好的效果,保证民用建筑混凝土结构的完整性。贵州省的城市建设相对同期水平发展较快,城市建设的速度也较快,尽管混凝土的应用不如其他地区多,但是在防裂缝的技术上并不落后,属于国家的先进发展水平,经济刺激措施的实行,能够加快贵州的发展速度,加快各项事业的全面进步。
参考文献:
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,2000
[2]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001),2001
[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构,2002,[4]陈士良等.现浇楼板的裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,2003
[5]王济川.建筑工程质量事故实例鉴定与处理.长沙:湖南科学技术出版社,1999