地下室混凝土裂縫問題與防治

PAGEPAGE9前言30年的改革開放，帶動了我國國民HYPERLINK"/Economic/"經(jīng)濟(jì)的高速增長,城市建設(shè)帶動了建筑業(yè)的快速、持續(xù)的HYPERLINK"/fazhan/"發(fā)展。有些傳統(tǒng)的建筑材料和施工工藝逐步被新型材料和新的施工工藝所代替。新一代的建筑工作著不斷增加，因施工素質(zhì)差異，不熟悉現(xiàn)行規(guī)范和操作規(guī)程，在一些建筑工程施工過程中，往往會導(dǎo)致建筑工程質(zhì)量事故的發(fā)生。混凝土因其取材廣泛,價格低廉,抗壓強(qiáng)度高,可澆注成各種形狀,并且耐火性好,不易風(fēng)化,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生，由于其施工方便快捷，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，勞動強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，同時又可減少噪音，保護(hù)環(huán)境等綜合優(yōu)點，更是把混凝土推向了一個頂峰。筆者從事建設(shè)工程項目現(xiàn)場質(zhì)量管理長達(dá)20多年，現(xiàn)將自己工作中遇到的比較典型的砼裂縫、滲漏事故與防治方法編寫成章，供大家參考，限于編者水平、難免考慮不周，文章中如有不妥或錯誤之處，敬請指正。編者：2008年8月19日地下室砼裂縫問題分析與防治-由于建設(shè)工程的設(shè)計質(zhì)量要求越來越高，大量的工程和實踐HYPERLINK"/"理論也HYPERLINK"/"分析表明,在采用高標(biāo)號商品混凝土?xí)r，鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(縫寬<0.5ｍｍ),一般對結(jié)構(gòu)的使用無大的危害,允許其存在。有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學(xué)因素作用下,不斷產(chǎn)生和發(fā)展引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕,使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐久性降低,嚴(yán)重時甚至發(fā)生垮塌事故,危害結(jié)構(gòu)的正常使用,必須加以控制,因此HYPERLINK"/"研究商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要而迫切的。一、混凝土裂縫類型及成因?qū)嶋H上,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,甚至多種因素互相HYPERLINK"/"影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因，其中最常見的是混凝土早期裂縫，混凝土早期裂縫有以下幾種：1、塑性沉降裂縫此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到阻礙（如鋼筋、模板）而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時至３小時之間，混凝土尚處在塑性狀態(tài)，混凝土表面消失水光時立即產(chǎn)生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn)，主要是混凝土塌落度大、沉陷過高所致。另外在施工過程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動時也會出現(xiàn)此類裂縫。2、塑性收縮裂縫此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂縫多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后３—４小時左右表面沒有被覆蓋，特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基礎(chǔ)、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生，而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動性、出機(jī)時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂3、溫度應(yīng)力裂縫此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土的內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應(yīng)力，此時混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力，超過此時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多呈不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂縫進(jìn)一步開展。4、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆注、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理,施工質(zhì)量低劣,可能產(chǎn)生各種形式的裂縫,特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異,比較典型且常見的如下:①鋼筋混凝土保護(hù)層過厚,或亂踩綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的鋼筋保護(hù)層加厚,導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。②混凝土震搗不密實、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點。③混凝土澆注過快,混凝土流動性較低在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實過大,容易在澆注數(shù)小時后發(fā)生裂縫,即塑性收縮裂縫。④混凝土攪拌、運(yùn)輸時間過長,水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。⑤用泵送混凝土施工時,為保證混凝土的流動性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時收縮量增加，混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。⑥混凝土分層或分段澆注時,接頭部位處理不好,易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。⑦混凝土早期受凍,使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋,或局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。⑧施工時模板剛度不足,在澆注混凝土?xí)r,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。⑨施工時拆模過早,混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。5、原材料質(zhì)量引起的裂縫混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成?；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。①砂石含泥量超過規(guī)定,不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性,還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差,或砂顆粒過細(xì),用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇,水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì),吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力,則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。②拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應(yīng)有影響。二、混凝土裂縫常見預(yù)防措施1、塑型沉降裂縫預(yù)防措施此類裂縫預(yù)防的措施如下：①在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度；②保證混凝土均質(zhì)性，攪拌運(yùn)輸卸料前先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20—30秒，然后反轉(zhuǎn)卸料；③施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振使混凝土離析分層；④施工過程中嚴(yán)禁隨意加水。2、塑性收縮裂縫預(yù)防措施此類裂縫預(yù)防的措施如下：①施工單位在澆注混凝土后要及時覆蓋養(yǎng)護(hù)，增加環(huán)境濕度；②商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機(jī)塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。3、溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施此類裂縫預(yù)防措施如下：①降低混凝土發(fā)熱量。選用水化熱低、凝結(jié)時間長的水泥，以降低混凝土的溫度；摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強(qiáng)度并減少用水量及水泥用量，延長混凝土達(dá)到最高溫度時間，減少干縮；盡可能選用最大粒徑較大，顆粒形狀好且級配良好的粗骨料，避免砂量過多以減少水泥用量及用水量；在滿足泵送和施工的前提下用低流動性混凝土，嚴(yán)格控制水灰比，減少單位體積混凝土用水量。②降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度，在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑；避免吸收外部環(huán)境熱量，運(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫；埋設(shè)冷卻水管，通入冷水降溫。③分層分塊澆筑。④表面保溫與保濕。要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤，讓其表面慢慢冷卻、干燥，使混凝土能夠增長強(qiáng)度以抵抗開裂拉應(yīng)力。主要有蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)兩種方式，養(yǎng)護(hù)時間一般不少于１４ｄ4、施工方面原因造成的裂縫預(yù)防措施此類裂縫預(yù)防措施如下：①加強(qiáng)模板施工的過程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，在振搗過程中派專人進(jìn)行看模，防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生；試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計允許值時方能拆模。②混凝土的成品保護(hù)。對澆筑好的板面，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到１．２Ｎ／ＭＭ２后方可上人。③鋼筋綁扎施工加強(qiáng)對負(fù)彎矩筋的管理。加密支撐馬凳的間距、確保板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層厚度。④振搗方式HYPERLINK"/"方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時間過短，混凝土不均勻；時間過長，易導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。三、混凝土裂縫常見補(bǔ)救措施1、表面處理法：包括表面涂抹和表面補(bǔ)貼法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。2、灌漿法：此法HYPERLINK""應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。3、填充法：用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開Ｖ型和U型槽，然后作填充處理。4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法：因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長時間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等HYPERLINK"/"影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。四、補(bǔ)救方案1、環(huán)氧樹脂注漿環(huán)氧樹脂注漿用于較寬裂縫的處理，對寬度大于0.3mm的裂縫進(jìn)行化學(xué)壓力灌漿處理。采用環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行灌注。環(huán)氧樹脂漿液配合比為：環(huán)氧樹脂﹕丙酮﹕糠醛﹕乙二胺=100﹕20～25﹕20～25﹕15～20（重量比），該配比可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整。施工注意事項：1）對裂縫表面進(jìn)行處理，沿裂縫用鋼釬鑿成“V”形槽，槽寬與槽深可根據(jù)裂縫深度和有利于封縫來確定，一般為20mm×20mm。鑿槽時先沿裂縫打開，再向兩側(cè)加寬，鑿?fù)旰笥娩摻z刷及壓縮空氣將混凝土碎屑粉塵清除干凈。2）埋設(shè)灌漿嘴的間距可根據(jù)裂縫的深度確定，一般為350～500mm。埋設(shè)時，先將灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的環(huán)氧膠泥，將灌漿嘴的進(jìn)漿孔騎縫粘貼在預(yù)定的位置上。3）裂縫封閉后，應(yīng)進(jìn)行壓氣試漏，檢查密閉效果。試漏須待封縫膠泥有一定強(qiáng)度后進(jìn)行。4）灌漿機(jī)具、器具、及管子在灌漿前應(yīng)進(jìn)行檢查，運(yùn)行正常時方可使用。灌漿結(jié)束后，應(yīng)立即拆除管道，并用丙酮沖洗管道和設(shè)備。5）灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查補(bǔ)強(qiáng)效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補(bǔ)救，確保工程質(zhì)量。2、水泥加石膏堵漏水泥加石膏堵漏材料，取材容易、操作簡便、凝固時間一般為2—5min（分鐘）。適用范圍：水泥加石膏堵漏材料適用于堵嵌水壓小的孔洞和裂縫。原材料選用：1）水泥采