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商品混凝土结构体裂缝成因与治理

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【摘要】现在混凝土结构功能的日趋复杂和建筑结构体的增大,商品混凝土的推广应用和强度的提高,混凝土结构裂缝不是减少而是有所增加,一些裂缝影响到结构安全和耐久性,地下建筑结构裂缝已影响到正常使用功能。现实工程中结构裂缝是普遍存在的,如果没有水的浸入一般不会出现使用问题,而一旦遇上水就影响到正常使用功能。对有害裂缝的成因分析和处理,是本文探讨的主要问题。

【关键词】商品混凝土结构体裂缝成因治理

目前混凝土结构体产生裂缝是工程施工中普遍性的问题。一些裂缝影响到结构安全和耐久性,地下建筑结构裂缝已影响到正常使用功能。现实工程中结构裂缝是普遍存在的,如果没有水的浸入一般不会出现使用问题,而一旦遇上水就影响到正常使用功能。使所建工程降低使用功能或不能使用;而大量工业厂房、住宅、办公及公建工程的墙、板、柱、梁出现裂缝,影响到正常使用功能、美观,甚至威胁到生命财产安全。但从混凝土组成材料的特性和工程实践表明,混凝土结构体的裂缝是不可避免的,裂缝是可以接受的一种既成现象,只是如何控制使有害裂缝降低到某一允许范围内。

1 混凝土结构产生裂缝的主要原因

1.1 使用原材料自身的缺陷

1)干缩裂缝;2)温差裂缝;3)自身裂缝;4)混凝土后期产生膨胀裂缝;5)外加剂的影响。

上述是从水泥混凝土的物理化学性能分析其收缩现象,早期混凝土在塑性阶段的收缩使混凝土表面出现裂缝,混凝土进入水化凝结阶段后,水化热使结构产生温差收缩裂缝和环境中空气流动失水过快产生的干缩裂缝。

1.2 建筑设计方面存在的问题

众所周知,钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋之间的有效粘结共同承担极限状态下的承载力,结构设计只需根据地基状况、静动荷载、建筑重要性、环境因素、结构耐久性等来控制荷载裂缝。对结构变形作用引起的裂缝区如王铁梦教授指出存在两类学派,一类认为设计规范规定的很灵活,没有验算裂缝的明确要求,设计方法留给设计人员自己处理;而另一类认为设计规范有明确规定,对于荷载裂缝不但有计算公式,而且有严格的允许裂缝宽度的限制,现行混凝土结构设计规范就有明确要求。设计时对结构变形裂缝控制不够,是建筑结构裂缝产生并增多的另一主要因素。

1.3 施工全过程的控制问题

建筑结构体的裂缝在施工过程中因控制不严产生的几率极多,是质量控制的重点,任何一个环节均会造成裂缝的产生。混凝土施工配合比是由有资质的试验室配制的,其设计是否科学,水泥品种与外加剂是否适应,砂石级配及其含不合格成分是否符合现行规范要求,水灰比及混凝土坍落度是否合适,这都直接影响到混凝土的质量和收缩变形量。

2 裂缝的常见处理方法

当裂缝处发生渗漏必须根据渗漏特点分析原因、查找部位,根据渗漏的实际情况采取不同的堵漏办法。现在堵漏时常见的方法是是根据不同的渗漏情况而选择的。

2.1 嵌缝堵漏法

其做法是:沿着渗水的缝隙凿成V型槽,深度大于30mm,清除干净槽内并用水冲洗干净;在清洁的缝表面均匀涂刷SR塑料止水专用基液;在基液表干时嵌填SR塑性止水材料;密封胶在表干前用工具抹压平,表面清理干净;在处理好的表面喷水保湿;按比例配制专用砂浆,专用的PCCM砂浆用刮刀嵌填缝中并及时抹压平;待PCCM专用砂浆凝结后保湿养护不少于3d;按比例配制HK-964增厚型环氧涂料,搅拌均匀再用;在表干平整的缝表面均匀涂刷HK型涂料二道,不得漏刷;清理现场,堵漏结束。

2.2 堵封堵漏法

封堵这种漏水的部位要比其他的渗漏难度更大,且堵漏效果会差一点,只要认真处理按要求操作可保证结构表面不出现渗水。这种叫快速堵漏灵或堵漏剂的材料,一般为PBM聚合物材料。

采用此方法时对基面的处理必须严格进行。表面出现点涌水时,先将漏水处凿一个100~150mm、深50~80mm的坑,在坑内的漏水处预插一根导水管,作为排水的集中流出口,待快速抹上的聚合物混凝土或砂浆达到一定的强度后,再用聚合物砂浆尽快用力堵住。在具体封堵时一定要根据漏水的流速及流量多少,采取不同的堵漏方法进行。如漏水量较小,可按上述办法先凿除一个堵漏坑,用干净水冲洗干净后立即用聚合物砂浆一次封堵严,一般该聚合物砂浆在3~4分钟凝结,待表面硬化后再用高强度砂浆抹平,表面保湿时间要大于3d。

2.3 化学灌浆法

堵漏时先将漏水处清干净判断确切位置,制定实施方法和步骤,对该类裂缝的常规堵漏方法是:在确认的漏水处凿除一条V型槽,用掺入迷凝剂的水泥素浆埋设灌浆口,用聚合物水泥砂浆PCCM封堵缝;对混凝土基面用钢丝刷清理干净,并用干净水冲洗;当混凝土表面无明水时,喷涂3~5m厚的PCCM聚合物水泥砂浆;对喷涂的聚合物砂浆养护3d,再用LW水溶性聚氨酯浆液进行灌浆,灌浆的压力一般为0.3~0.4bpa,防止灌浆时压力过大,使塑料管破裂。

2.4 涂膜(布)堵漏法

这种面积较大渗水不能用嵌填法或压力灌浆加以解决,只能用涂膜法进行表面处理。这种方法处理简单,但操作时要求较严,要求混凝土表面子净平整、无任何灰尘污物,否则将直接影响混凝土与涂膜的粘结力和防渗效果。未沉降稳定的建筑物但沉降量很小,补漏时一定要选择弹性涂料,不能选用硬脆性涂膜材料,要考虑结构下沉时产生不拉裂而起到防水的作用。

3 小结

混凝土结构出现裂缝而产生的渗漏,堵漏只是一种事后的补救办法。对混凝土结构的事前(施工全过程)控制是防止开裂产生渗漏的关键,这才是我们所追求的。堵漏处理的成功只不过是一种不得已的消极办法,不但浪费材料,还会消耗大量人力和物力,处理后也会发生预想不到的问题。由于混凝土是由多种松散材料组成的脆性结构体,很难保证施工后不出现裂缝。但必须控制裂缝的宽度限制在一个允许范围内,成为无害和不渗漏裂缝。当裂缝出现后影响到正常使用时,必须采取堵漏处理以达到使用功能。

参考文献:

[1]维混凝土结构与施工规程.中国工程建筑标准化协会标准.

[2]维混凝土试验方法.中国建筑工业出版社.