吳可佳
(龍巖新羅產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)發(fā)展有限公司,福建 龍巖 364000)
隨著我國經(jīng)濟持續(xù)增長,城市化發(fā)展腳步逐漸加快,建筑工程與相關(guān)產(chǎn)業(yè)呈興盛發(fā)展趨勢,在此基礎(chǔ)上,人們也提高了建筑質(zhì)量方面的要求。由于混凝土自身方便施工與高強度特點獲得大力推廣,但在混合比例與施工條件等影響因素的干擾下,大范圍運用混凝土產(chǎn)生裂縫的概率很大,導(dǎo)致房建工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量受影響的同時,縮短房屋應(yīng)用周期。因混凝土處理工藝相對復(fù)雜,任何施工工序發(fā)生問題,都會對自身施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,故而,加強混凝土質(zhì)量的控制成為首要問題,其中防治裂縫技術(shù)成為目前施工人員主要掌握的一項技能。本文從混凝土裂縫原因著手,提出新型防治技術(shù),給工程施工問題提供理論性支持的同時,延長房屋建筑的壽命,從而為人們生命及財產(chǎn)安全提供保障。
混凝土作為非均質(zhì)性的脆性材料,因施工形變等諸多因素,導(dǎo)致混凝土干涸成型時,形成諸多微小空隙與裂縫。一般微小裂縫并無危害性,但因溫度存在偏差與各方擠壓下,這些細小裂縫容易逐漸衍生成聯(lián)通及宏觀大裂縫。這些裂縫會嚴(yán)重腐蝕鋼筋材料,構(gòu)件持久性與承載能力也會越來越脆弱,最終縮短了建筑應(yīng)用周期。據(jù)大量混凝土工程實踐表明,工程中出現(xiàn)裂縫是無法規(guī)避的,因此在不同條件下,混凝土允許產(chǎn)生小裂縫。但施工單位需針對工程設(shè)計與施工采取相應(yīng)舉措,確保裂縫寬度與數(shù)量縮小,特別是禁止裂縫面進一步擴大,控制工程裂縫危害至相應(yīng)范疇以內(nèi),從而實現(xiàn)工程質(zhì)量的全面提升[1]。
針對建筑工程實際狀況與施工需求,房建工程混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有一定偏差,當(dāng)前諸多施工單位設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)皆為大同小異,常見問題就是尚未將實際情況合理結(jié)合,如在別墅建筑面積規(guī)范工程進行混凝土澆筑中,陰角處以及凹口陽角尚未選擇科學(xué)建設(shè)策略;部分施工單位為了減少成本投入,導(dǎo)致樓板澆筑厚度未達標(biāo),混凝土配筋的計算設(shè)施合理性不足,預(yù)埋管線位置并未進行合理規(guī)劃,預(yù)埋管線經(jīng)常發(fā)生重疊與集中在某處,導(dǎo)致混凝土厚度被削弱;建筑物太長并未設(shè)置后澆帶,也沒有分析溫度等給混凝土裂縫創(chuàng)造機會。
在諸多力度中,主要力度即為樓板力,在具體施工中,樓板因力產(chǎn)生形變或負筋沉降情況,也會導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因混凝土的類型眾多,或拆模時間不得當(dāng)?shù)仍驅(qū)е禄炷潦┕姸壬形催_標(biāo),這樣容易讓混凝土樓板的彈性出現(xiàn)變形,造成初期混凝土強度大打折扣,拉應(yīng)力與壓應(yīng)力無法滿足相關(guān)需求,因此導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫[2]。
在外部溫度逐漸變化的情況,讓房建工程施工中,大體積混凝土受到影響而產(chǎn)生裂縫的可能性較大?;炷羶?nèi)部溫度包含水泥化熱、澆注溫度、結(jié)構(gòu)散熱等相關(guān)因素形成的溫度結(jié)合所致。此外,澆筑混凝土溫度與外界溫度之間存在主要關(guān)系,二者關(guān)系成正比,說明外界的溫度越高,澆筑混凝土溫度也就越高。一旦兩者其中的一個溫度出現(xiàn)很大變化,就會產(chǎn)生嚴(yán)重溫度差,在形成溫度應(yīng)力的情況下,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。另外,外界溫度也會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫,由于其會讓混凝土干縮速度加快。因此其中非常重要的原因就是溫度因素。
水泥化熱作為工程主要原理,遇水生熱吸收本身所需的熱源,但混凝土澆筑后需要短暫放熱。不同放熱速度下,混凝土配比也明顯不同,直接因素和水泥類型相關(guān)。因混凝土內(nèi)水化熱的聚集溫度較高,再逐漸釋放,此時會形成外部低溫內(nèi)部高溫現(xiàn)象。因此混凝土內(nèi)外溫度會形成明顯梯度,從而產(chǎn)生內(nèi)部壓應(yīng)力,外部拉應(yīng)力,結(jié)合兩種力度就會超出混凝土抗拉力而形成裂縫,按照不同拉力差產(chǎn)生的裂縫程度明顯不同。
房建工程施工中,混凝土比例具體呈現(xiàn)于高強度砼的水灰比有無參照0.25~0.39數(shù)值之間進行規(guī)范控制,針對普通的砼水灰比而言,需要控制為0.5左右。此外,在同類且強度相同的水泥材料面前,混凝土強度級別需由水灰比決定,其原理作為水泥化熱時,需要結(jié)合水在水泥重量中約占1/4。目前房建工程在組織施工中,為了收獲快速所需的流動性,用于提升澆灌質(zhì)量,一般需要較大的水灰比[3]。但在水泥化熱以后實際情況完全恰恰相反,剩余的水分會在混凝土內(nèi)部滯留而產(chǎn)生水泡,這在某種層次上,容易讓混凝土的抵抗負載效果下降,導(dǎo)致有效斷面,在負荷情況下,空氣周邊有可能出現(xiàn)力集中,所以樓板表面容易出現(xiàn)裂縫。
在房建工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要結(jié)合實際情況進行,待現(xiàn)澆混凝土的面積出現(xiàn)不規(guī)范的洞口及凹口時,需要在周圍增設(shè)配筋,并在陰角以及凹口陽臺部位設(shè)立結(jié)構(gòu)柱;均勻分布預(yù)埋管線的位置,不能發(fā)生太過集中與重疊現(xiàn)象,此外,外管線直徑不可以太大,最佳管線需要比樓板厚度<1/3;在澆筑較長混凝土結(jié)構(gòu)時,需要分析其溫度變形,配筋距離需設(shè)置為<150mm,并選擇合適方法降低溫度應(yīng)力作用。
對于塑性收縮裂縫主要防治技術(shù)具有如下幾種。
(1)采用較小干縮量硅酸鹽或者硅酸鹽水泥防治此種裂縫。
(2)混凝土的表層應(yīng)該維持相應(yīng)濕度,利用加蓋濕潤麻墊及草席方法,將塑料膜等包裹方法使其保濕效果提升。
(3)為確保沉降均勻,在混凝土制作前期,需要將模板與底層合理浸水。
(4)在具體應(yīng)用中,需要重視養(yǎng)護混凝土,并進行長期暴曬與大風(fēng)的防治,這樣的養(yǎng)護方法才能避免混凝土發(fā)生裂縫[4]。
(5)選擇與干縮裂縫相同的防治技術(shù),在嚴(yán)格遵循控制水灰比要求時,合理添加減水劑保證混凝土可塑性與沉降性增強,由于過量水與水泥容易造成混凝土的塑性收縮裂縫,所以需要對二者用量嚴(yán)格管控。
在混凝土裂縫中,溫度裂縫作為關(guān)鍵因素,防治技術(shù)非常復(fù)雜,具體如下。
(1)重視水泥用量,如果加入過量水泥容易增加混凝土熱敏性,水泥用量通常需要控制在<450kg/m3。
(2)選擇低熱值建材,包括低熱與中熱水泥。
(3)施工前期需要對混凝土應(yīng)用環(huán)境溫濕度充分考察,及其熱脹冷縮情況,提前計算混凝土的體積變化面積,保證收縮縫的合理預(yù)留。
(4)以上提及的水灰比減少,相關(guān)人員需要控制水灰比為0.5左右。
(5)在混凝土材料的運用中,選擇極端氣候與溫度下養(yǎng)護,還可以利用覆蓋、貼膜等方法避免混凝土在極端天氣下產(chǎn)生裂縫。
混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫關(guān)鍵因素在于沉降不均勻,對于此種裂縫的防治方法為重視選擇土地基以及土質(zhì),施工前期需要詳細考察施工現(xiàn)場土地結(jié)構(gòu),并采取相應(yīng)增修措施處理。此外,選擇合適強度的混凝土模板,如此才能保證混凝土裂縫得到有效緩解,讓各方均勻受力,任何部位都不會存在著力,以防沉降壓力造成裂縫。因土地浸水后會格外的松軟,容易造成沉陷,所以需要規(guī)避這樣的施工環(huán)境。最后,在模板澆筑施工完成后,需盡可能地維持現(xiàn)狀,并嚴(yán)格遵守拆除順序進行。另外,在凍土處搭建模板時,應(yīng)該充分考慮凍土融化后續(xù)產(chǎn)生的沉降問題。
首先,在選擇施工材料方面,應(yīng)以受冷或者拔干后較小收縮值水泥為首選混凝土材料。常見的材料包括低熱水泥與粉煤灰水泥,采用小收縮值水泥,既能避免產(chǎn)生裂縫,又能降低水泥的大量應(yīng)用。其次,按照施工規(guī)范嚴(yán)格選擇水灰配比,因水量和灰量配比越大,干縮量就會不斷增加,如果要求過于嚴(yán)苛,需要進行減水劑的合理添加。最后,還要重視混凝土形成中水的用量,配比設(shè)計制定好的用水量位于用水量的上限,混凝土生產(chǎn)用水量切不可超出這條線上,不然混凝土容易出現(xiàn)嚴(yán)重的干縮量裂縫情況。而且在混凝土施工中,還要對空氣濕度和季節(jié)變化全面考慮,冬季溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)很低,所以需選擇覆蓋方法確?;炷恋谋貢r間延長,還要格外重視對其加強養(yǎng)護。針對冬季具有特殊要求的工程,養(yǎng)護工作中需合理增加養(yǎng)護劑[5]。此外,因混凝土的熱脹冷縮原理,其體積會隨著溫度變化隨之增加,所以需要合理預(yù)留收縮間隙,以免混凝土過度擠壓產(chǎn)生裂縫。
龍池國家級特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)-農(nóng)產(chǎn)品深加工基地(一期),總建筑面積28 127.9m2,工程總投資6 500萬元。 第一標(biāo)段主要建筑為:宿舍樓,地上6層,建筑面積4 680.8m2;辦公綜合樓,地上6層,建筑面積5 259.86m2;第二標(biāo)段主要建筑為:1#~4#廠房, 地上3層,建筑面積17 174.16m2。本項目廠房長寬為70.0m×44.0m,施工中發(fā)現(xiàn)1#廠房在板跨中出現(xiàn)裂縫,并造成后期滲水現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)場檢查,個別裂縫長度約3 300mm,寬度最大約0.6mm,框架梁身混凝土未見裂縫。
(1)裂縫走向部位發(fā)現(xiàn)有一條預(yù)埋水電PVC套管,且管線未按要求與鋼筋綁扎固定。
(2)施工縫位置設(shè)置不合理。
(3)混凝土收縮。
經(jīng)設(shè)計院確認(rèn),該裂縫不是因為結(jié)構(gòu)受力而引起的裂縫。雖然對結(jié)構(gòu)受力無較大影響,但裂縫的存在對混凝土的耐久性影響很大,應(yīng)根據(jù)裂縫情況,必須對其進行處理。經(jīng)研究決定,并報設(shè)計院通過做如下處理。
(1)對寬度小于0.3mm的裂縫進行封縫處理??裳亓芽p用環(huán)氧樹脂膠泥對其進行表面封閉,環(huán)氧樹脂膠泥配比為:環(huán)氧樹脂∶二丁脂∶乙二胺V水泥=100∶30∶10∶250~300(重量比),該配比可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。 施工時要求施工單位封閉前,應(yīng)對裂縫表面進行處理,清除裂縫表面的灰塵、浮渣等雜物,然后再用毛刷蘸丙酮或酒精,把沿裂縫兩側(cè)20mm~30mm處擦洗干凈并保持干燥。 裂縫處理好后,先在裂縫兩側(cè)寬20mm~30mm范圍內(nèi)涂一層環(huán)氧樹脂基液,然后抹一層厚1mm左右的環(huán)氧樹脂膠泥。抹膠泥時應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡,表面需要刮平整,保證封閉嚴(yán)密。
(2)對寬度大于0.3mm的裂縫進行化學(xué)壓力灌漿處理。采用環(huán)氧樹脂漿液進行灌注。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)場實際情況進行調(diào)整。施工時要求施工單位對裂縫表面進行處理,沿裂縫用小型切割機鑿成“V”形槽,寬度為20mm×20mm?!癡”形槽完后用毛刷及壓縮機將混凝土粉塵清除干凈。埋設(shè)灌漿嘴的間距可根據(jù)裂縫的深度確定,一般為350mm~500mm。埋設(shè)時,先將灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的環(huán)氧樹脂膠泥,將灌漿嘴的進漿孔粘貼在預(yù)定的位置上。 環(huán)氧樹脂膠泥施工完成后,裂縫應(yīng)進行壓氣試漏。試漏須待封縫膠泥有一定強度后進行。灌漿結(jié)束后,應(yīng)檢查補強效果和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)起泡、跑漿等問題時應(yīng)及時補救,確保工程質(zhì)量。
總之,在房建工程施工中,混凝土裂縫防治作為綜合性及系統(tǒng)性工程,具備復(fù)雜性與長期性特點。房建工程中的混凝土裂縫防治作為既科學(xué)又復(fù)雜的問題,需由多個部門相互配合、相互協(xié)同,共同開展混凝土裂縫的防治工作。而建筑工程經(jīng)濟收益不斷增長的基礎(chǔ)保障就是防治混凝土裂縫的技術(shù),還是材料安全及永久性的最佳方案。房屋建筑工程只有逐漸探索混凝土裂縫防治技術(shù)與應(yīng)用,才能確保工程施工質(zhì)量與施工水平提升,推動各種建筑的穩(wěn)定發(fā)展。目前建筑材料持續(xù)改善與科技飛速發(fā)展,外加工程建設(shè)水平逐漸提升,從而推動房建工程混凝土的裂縫的科學(xué)防治及處理。