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合肥市錫安防水防腐工程有限公司
安徽省合肥市濱湖學(xué)院臨湖小區(qū)23幢1106室
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一、引言
隨著城市化進(jìn)程的不斷深入，城鄉(xiāng)建設(shè)快速發(fā)展，以及投資者對房地產(chǎn)的持久不衰投資熱情。近年來，全國民用建筑體量大幅增加，特別是商品房開發(fā)。然而，商品房增加的同時，房屋建筑工程質(zhì)量投訴日益增多，商品房質(zhì)量已成為社會關(guān)注的一個熱點。據(jù)統(tǒng)計，住宅工程質(zhì)量投訴主要集中在裂縫、滲漏、抹灰層脫落，房間及窗的幾何尺寸，而裂縫擺在了首位?？梢钥闯?，混凝土裂縫質(zhì)量問題成了商品房建筑質(zhì)量的主要質(zhì)量問題。
一般說來，混凝土裂縫的存在和發(fā)展會引起鋼筋等材料發(fā)生銹蝕，降低了鋼筋混凝土等材料的承載力、抗?jié)B性及耐久性，從而影響建筑物的美觀及其使用壽命，嚴(yán)重者將對人類的生命和財產(chǎn)構(gòu)成威脅。而混凝土建筑和構(gòu)件一般是在帶裂縫狀態(tài)下工作的，工程實例證明，一些工程事故的發(fā)生與裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展密切相關(guān)。在實際工程中，混凝土裂縫是無法避免的，但在一定范圍內(nèi)也是可以接受的。在施工中，應(yīng)采取行之有效的措施將構(gòu)件中的裂縫寬度控制在一定范圍內(nèi)并盡可能地避免有害裂縫的出現(xiàn)，那么就能將其危害程度控制在一定范圍內(nèi)。
工程構(gòu)件中裂縫產(chǎn)生的原因及種類有很多，有來自設(shè)計方面的原因，而更多的是來自施工過程的各種組合因素。為了從根本上解決混凝土建筑及構(gòu)件的裂縫問題，本文將從混凝土裂縫的產(chǎn)生原因著手，并提出相應(yīng)的減少或避免混凝土裂縫的解決對策，為實際施工中減少或避免混凝土裂縫提供參考。
二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1、設(shè)計方面的原因
1）設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。
2）設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。
3）設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。
4）設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
5）設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。
2、混凝土材料及配合比原因
(1)混凝土的收縮
混凝土的一個主要特性就是收縮，它在很大程度上影響混凝土的性能。收縮裂縫常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變截面處，一般為規(guī)則的條狀，往往平行于受力鋼筋，很少交叉。收縮裂縫主要是在施工過程中由于水泥的自身水化熱及在外界氣溫的作用下而產(chǎn)生的，常發(fā)生在梁、板、柱等構(gòu)件及大體積混凝土中，而收縮裂縫極少會發(fā)生在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中。由收縮引起的微觀裂縫一旦產(chǎn)生并發(fā)展，將會引發(fā)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形、開裂等現(xiàn)象，甚至是破壞的嚴(yán)重后果。混凝土收縮裂縫的危害較大，而暴露在大氣中的構(gòu)筑物尤是如此，影響更大。若不加以預(yù)防避免，可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
（2）混凝土材料及配合比
混凝土配合比若設(shè)計不當(dāng)，將對混凝土的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響，它是造成混凝土開裂的重要原因之一。配合比不當(dāng)包括水泥用量過大，含砂率不適當(dāng)，水灰比過大，外加劑選用不當(dāng)，骨料種類不佳等，這些因素相互間是密切關(guān)聯(lián)的。根據(jù)相關(guān)試驗數(shù)據(jù)：當(dāng)用水量保持不變時，每增加10%的水泥用量，混凝土收縮率將會增加5%；而水泥用量保持不變時，每增加10%的用水量，混凝土強(qiáng)度將會下降20%，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力也會下降10%。而根據(jù)近年來發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，總結(jié)起來有以下幾個方面的原因[2]：
1)粗細(xì)骨料中的含泥量過多容易造成混凝土收縮率的增大。
2)所采用的集料顆粒級配不良或使用不合適的間斷級配，將會引起混凝土收縮率的增大，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
3)所采用的骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，單方混凝土的用水量、用灰量也越大，從而導(dǎo)致收縮率的增大。
4)如果混凝土的摻和料、外加劑不合適的、或者摻量不當(dāng)，也會大大增加混凝土的收縮率。
5)水泥品種也是導(dǎo)致混凝土裂縫的原因之一，例如礦渣硅酸鹽水泥收縮性比普通硅酸鹽水泥大。
6)混凝土強(qiáng)度和水泥等級也對混凝土裂縫產(chǎn)生一定的影響，一般說來，混凝土設(shè)計強(qiáng)度越高，構(gòu)件脆性越大，越容易引起開裂。而水泥強(qiáng)度越高、越細(xì)、早強(qiáng)越高，對混凝土開裂的影響程度也越大。
3、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因
1)現(xiàn)澆混凝土，如果其振搗方式或插入不當(dāng)，如過振、漏振或過快抽撤振搗棒，都將會對混凝土的密實性和均勻性產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
2）在高空澆注混凝土?xí)r，如果風(fēng)速過大或由于烈日暴曬，都會增大混凝土的收縮值。
3)對大體積混凝土工程來說，如果缺少二次抹面，將容易導(dǎo)致混凝土表面收縮裂縫的產(chǎn)生。
4)當(dāng)進(jìn)行大體積混凝土澆注過程中，如果現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位和水化熱計算不準(zhǔn)確，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，致使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
5)如果現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不到位，將會引發(fā)混凝土早期脫水，從而引起收縮裂縫。
6)現(xiàn)場模板拆除過早或拆除方法不當(dāng)，會引起拆模裂縫。
7)如果現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)，例如超張、偏心等，都會引起混凝土張拉裂縫的產(chǎn)生。
8）為了盲目搶工期，施工過程中在混凝土沒達(dá)到強(qiáng)度要求就過早上荷載，進(jìn)行吊裝材料、砌磚等作業(yè)，導(dǎo)致混凝土破壞產(chǎn)生裂縫。在施工中，應(yīng)該嚴(yán)格按照操作程序施工，杜絕過早上荷載和拆模板。
以上這些因素都可能會引發(fā)混凝土較大的收縮，產(chǎn)生疏松裂縫或龜裂裂縫，導(dǎo)致混凝土微觀裂縫迅速發(fā)展成為宏觀裂縫。
4、成品使用過程的原因
(4)外界因素——使用過程中的各種原因
1)構(gòu)筑物或建筑物基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，也會發(fā)生沉降裂縫。
2)野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。
3)使用荷載超過正常使用荷載。
4)周圍環(huán)境的影響，如酸、堿、鹽等對建筑物或構(gòu)筑物的侵蝕，而產(chǎn)生裂縫。
5)意外事件，例如火災(zāi)、輕度地震等也會引起建筑物或構(gòu)筑物的裂縫。
裂縫的產(chǎn)生及出現(xiàn)不僅會對結(jié)構(gòu)的整體性和剛度產(chǎn)生影響，還會導(dǎo)致鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。而不同的混凝土裂縫需要根據(jù)裂縫本身的性質(zhì)及其具體情況加以區(qū)別對待、及時處理，從而保證建筑物在使用過程中的安全性。
本文主要介紹混凝土裂縫的主要處理方法，包括表面修補(bǔ)法、結(jié)構(gòu)加固法、灌漿、嵌逢封堵法，混凝土置換法以及電化學(xué)防護(hù)法。
三、混凝土裂縫的修補(bǔ)處理措施
1、表面修補(bǔ)法
簡單和常見的修補(bǔ)方法應(yīng)該是表面修補(bǔ)法，對結(jié)構(gòu)承載力不產(chǎn)生影響的表面裂縫和深進(jìn)裂縫的處理可以采用表面修補(bǔ)法。對表面裂縫和深進(jìn)裂縫的處理通?？梢圆捎迷诹芽p表面涂抹環(huán)氧膠泥、水泥漿或在混凝土表面涂刷防腐材料，如油漆、瀝青等。為了避免混凝土由于各種作用的影響而持續(xù)開裂，在防護(hù)的同時，通常還可以采取在混凝土裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等方法。
2、灌漿、嵌逢封堵法
當(dāng)混凝土裂縫影響了結(jié)構(gòu)整體性或其對防滲有一定的要求可以采用灌漿法予以修補(bǔ)。灌漿法是利用壓力設(shè)備將某種膠結(jié)材料，如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、水泥漿或甲基丙烯酸酯等化學(xué)材料壓入混凝土裂縫中，在其膠結(jié)硬化后與混凝土形成一個整體，因此可以達(dá)到封堵加固的效果。
而裂縫封堵中最為常用的一種措施是嵌縫法。通常，嵌縫法是沿著裂縫鑿槽，然后在槽中填充剛性或塑性止水材料，從而達(dá)到封閉裂縫的效果。其中丁基橡膠、塑料油膏、聚氯乙烯膠泥等等都是非常常用的塑性止水材料;而聚合物水泥砂漿是比較常用的剛性止水材料。
3、結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：①加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼;②采用預(yù)應(yīng)力法加固;③粘貼鋼板加固，增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。④粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。
4、混凝土置換法
在處理嚴(yán)重?fù)p壞的混凝土?xí)r可以采用混凝土置換法，它是一種行之有效的方法?；炷林脫Q法是先剔除損壞的混凝土，再置換入新的混凝土或其他材料。比較常用的置換材料包括改性聚合物混凝土或砂漿或普通混凝土或水泥砂漿聚合物。
5、電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防腐是一種對介質(zhì)施加電場，利用其產(chǎn)生的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，達(dá)到鈍化鋼筋防止生銹的目的。而堿性復(fù)原法、氯鹽提取法、陰極防護(hù)法是化學(xué)防護(hù)法中三種較為常用且有效的方法。它具有受環(huán)境因素影響小，適用于鋼筋、混凝土的長期防腐等優(yōu)點，既可以運用于已經(jīng)開裂的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中也可以運用于新建結(jié)構(gòu)中。
四、結(jié)語
混凝土裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在，它的存在和發(fā)展會降低了鋼筋混凝土等材料的承載力、抗?jié)B性及耐久性，從而影響建筑物的美觀及其使用壽命，嚴(yán)重者將對人類的生命和財產(chǎn)構(gòu)成威脅。設(shè)計單位、施工企業(yè)、建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)不同的混凝土裂縫需要根據(jù)裂縫本身的性質(zhì)及其具體情況加以認(rèn)真研究、區(qū)別對待、及時處理，從而保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作，減少因混凝土裂縫而生建筑質(zhì)量糾紛與建筑質(zhì)量安全事故。
