住宅工程结构混凝土裂缝浅析

2022-12-15

一、裂缝的分类

混凝土裂缝, 指的是混凝土浇筑过程中, 混凝土结构由于受内外因素的作用, 凝固后或使用后出现的缝隙。

目前大多数的住宅为钢筋混凝土结构, 混凝土裂缝按照不同的分类方式, 有不同的类型。按混凝土裂缝稳定后宽度的大小, 分为微观裂缝和宏观裂缝两类。

微观裂缝是指构件在干燥状态下肉眼看不见, 但湿水后又能看见的, 像乌龟壳纹路一样的细小裂纹。这种裂缝很小, 通常不能用塞尺检测, 而且这种裂缝是混凝土本身就有的、是不连贯的裂缝。我们堆放重物时, 只要重物重量不超过设计限值, 这种裂缝对构件就不会造成伤害的。微观裂缝主要有三种表现形式:粘着裂缝、水泥石裂缝和骨料裂缝;

宏观裂缝, 简而言之就是用眼睛就能看见的宽度较大的、具有危害性的裂缝。对构件的承载力、稳定性、安全性存在一定的危害。宏观裂缝的特点是宽度大、深度大, 有时会贯穿整个构件, 是混凝土裂缝稳定后的、不再扩展、最终的裂缝。经统计, 业主投诉的裂缝多为可见的宏观有害裂缝。

二、房建工程中, 混凝土容易出现裂缝的部位及原因

(一) 基础底板混凝土裂缝:

在成都地区, 常常采用筏板基础。筏板面积大、厚度大。其裂缝产生的主要有两个原因:温度变化和混凝土干缩变形。这都是因为在混凝土内部产生了很大的拉应力, 导致出现裂缝。

(二) 剪力墙、梁、柱混凝土裂缝:

剪力墙、梁、柱是整个结构体系的主要承重构件。下部结构的地下室混凝土挡墙很容易出现干缩裂缝。上部结构的梁、柱节点处和墙、柱节点处, 因为构件强度等级的不同或混凝土温度变化, 都容易出现收缩裂缝。

(三) 地面混凝土裂缝:

地面直接与岩石或泥土接触, 因回填材料不符合要求或施工时碾压不密实等原因, 导致地面出现不均匀沉降。在地面内部、剪力墙与地面结合部、柱与地面的结合部等位置的混凝土出现温度及收缩裂缝。

(四) 现浇钢筋混凝土楼板裂缝:

混凝土楼板是最容易出现裂缝的构件。因为楼板是施工的主要工作面, 承受大部分的施工荷载。部分施工企业, 管理不善, 在楼板的混凝土还没有终凝的时候, 就过早的在上面施工。任意踩踏、任意堆放搬运模板、钢管等周转材料;有的施工单位浇筑泵送混凝土时, 违反强制性规定, 擅自加生水, 增大水灰比, 导致增大塌落度;在楼板混凝土龄期不足, 就过早的拆除楼板底模, 拉裂混凝土;楼面混凝土没有进行抹面或没有进行二次抹面;这些原因, 都可能产生裂缝。而且, 这种裂缝都是施工单位施工不规范、管理不规范造成的, 这些裂缝也是最常见的裂缝, 也是业主投诉最多的裂缝。

(五) 屋面细石混凝土刚性层裂缝:

屋面刚性层容易出现裂缝, 但影响不大。就其主要原因, 大多是一下几种情况:没有及时合理的养护;没有按照要求设置分隔缝;刚性层内的钢筋网片在分格缝处没有断开;刚性层浇筑厚度不足;刚性层与原结构脱层等。

三、裂缝的危害

混凝土裂缝有哪些危害呢?首先, 影响建筑物的感官质量, 给业主造成一定的心理压力;其次, 混凝土裂缝造成钢筋锈蚀, 影响构件的耐久性和寿命;第三, 严重的裂缝, 会影响整个混凝土构件的正常使用, 降低结构刚度和稳定性, 最终影响结构的安全性;最后, 有可能经返工也不能达到验收要求, 就只有拆除重建, 造成较大的经济损失。

四、常见裂缝的成因

从业主这几年投诉的裂缝问题来看, 大量裂缝出现的原因, 并非与荷载作用有直接关系。但是, 通过大量的现场调查、取证、分析, 证明这些裂缝大多数是由以下原因造成的:

(一) 设计原因:

如建筑构件截面的高宽比或长宽比不符合要求;纵向受力钢筋的配筋率不符合要求, 导致超筋或少筋, 验算裂缝宽度时不能满足要求;受力构件截面突然变大或突然缩小, 且不经过验算任意在构件上开洞、开槽, 或不在密集布管的部位设置构造钢筋等都可能导致混凝土构件产生裂缝;以及构造处理不当、变形缝、沉降缝设置不当、人防区与非人防区结合处处理不当等因素导致混凝土开裂;墙柱与梁结合处混凝土强度等级偏差过大, 导致混凝土构件的收缩变形等。

(二) 材料原因:

1.现在的建筑设计, 都根据规范要求, 采用了高强度混凝土和高强度钢筋。业内人士认为, 强度等级越高, 安全度越大。这是一种误解。2.混凝土原材料原因。设计中水泥强度等级或品种选用不当, 或水泥的保质期已过, 没有重新鉴定, 没有按照鉴定后的配合比生产混凝土;为保证泵送施工, 随意增大水灰比, 导致用水量越来越高, 坍落度也越来越大, 混凝土收缩也随之越来越大;部分地区采用山砂, 含泥量过大或粗细骨料强度不足;使用海沙, 不严格按照规定使用。另外, 市场上的外加剂种类繁多, 部分混凝土生产企业只为有检测资料, 能通过验收, 象征性的取点样品送检, 没有代表性, 不能真正代表外加剂的质量。有的企业为片面追求经济效益最大化, 不走建设程序、验收程序, 最后一纸鉴定了事, 留下隐患。

(三) 施工及现场养护原因:

1.施工原因。模板损坏严重, 刚度不足, 导致胀模;模板不方正, 拼缝不严密, 导致漏浆;地基沉降或拆模过早, 拉裂混凝土;钢筋表面污染、锈蚀、移位或缺少构造钢筋, 引起混凝土裂缝;现场浇捣混凝土时, 擅自添加生水增大水灰比或振捣不当, 漏振、过振, 没有按照“快插慢拔”的原则施工;楼地面堆载过早;高温、寒冷环境浇筑混凝土没有按照专项方案施工, 没有采取应对措施等。2.养护原因。目前一些施工单位, 简化养护程序, 采用较老的简易养护方法。如不抹面直接用薄膜覆盖、随便浇点水或浇水养护时间不足、有的甚至以劳动力不足为由不浇水养护等。

五、几种常见的混凝土裂缝及处理方法

混凝土裂缝的几种常见的处理方法包括:掩饰裂缝、修补裂缝、封闭裂缝、结构加固。

(一) 掩饰裂缝。

适用于微型的无害裂缝。一般宽度小, 深度浅, 且裂缝稳定不再发展, 通过肉眼可以辨识, 对结构的使用功能基本上不造成影响。只需要稍许采用一些简单的掩饰处理就可以了。处理方法有以下一些:待裂缝稳定后, 将构件表面用清水清理干净, 在表面涂刷加了胶水的水泥浆、弹性涂膜防水涂料就可以了。也可以将构件表面凿毛、清理干净后抹水砂浆或后浇混凝土, 达到掩饰裂缝的目的。当然, 采用后浇混凝土掩饰的方法, 比较费力、费时、费钱。

(二) 修补裂缝。

此种方法适用于不影响结构安全和使用功能, 而又比较宽的裂缝。这种裂缝在施工阶段经严格控制而没有出现裂缝, 但在施工完成后, 在验收阶段或使用阶段, 由于温度变化或基础沉降等而出现了裂缝。此类裂缝修补修补就可以了。处理方法有:凿槽嵌补法、扒钉控制法、自行愈合法、仿生自愈合法等。

(三) 封闭裂缝:

适用于已构成严重质量缺陷却没有对结构构成安全隐患的裂缝。这种裂缝可能导致构件渗漏或影响其他使用功能。其表现为宽度大, 超过限制或抗力消耗过大, 但这些裂缝都没有对结构的安全性造成危害, 对这类裂缝应进行彻底的封闭处理。处理方法:压力灌浆法、抽吸灌浆法、浸渍混凝土法、钻孔灌浆法、补充加强筋浇筑混凝土法等。

(四) 结构加固:

适用于影响混凝土结构承载力、危及结构安全和耐久性的有害裂缝。

结构加固的主要方法有:置换混凝土加固法、增大构件截面加固法、外粘或外包型钢加固法、粘贴纤维或钢板加固法等。

1. 置换混凝土加固法:

主要是针对混凝土存在蜂窝、空洞、夹渣、疏松等质量缺陷或受压区混凝土强度等级偏低, 而采用剔除原来已经浇筑的混凝土, 用高一个强度等级的混凝土重新浇筑, 从而置换掉不合格的混凝土, 达到恢复结构基本功能的目的。

2. 增大截面加固法:

是将构件的混凝土保护层剔除掉, 在构件外围增大配筋、增大构建截面面积, 提高构件承载力和刚度、降低柱子长细比, 起到加固的目的。

3. 外粘或外包型钢加固法:

是在钢筋混凝土梁、柱的四周包以型钢 (一般采用角钢或槽钢) 的一种方法。这种方法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。

4. 粘贴纤维或钢板加固法:

是指采用高性能黏结剂将纤维布或钢板粘贴在建筑物构件的表面, 使纤维布和原构件共同工作, 提高承载能力, 达到加固、补强的目的。适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。不适用于素混凝土构件、包括纵向受力钢筋配筋率低于《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定的最小配筋率的构件加固。

五、结束语

钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的, 但是可以控制的。裂缝控制的主要方法是从设计入手, 通过对混凝土原材料、搅拌、运输、浇筑、监督、抽样送检、验收等程序, 全过程、全方位的将裂缝控制在规范规定的无害范围内。裂缝控制不是哪家单位或个人的责任, 只有各参建主体各司其职、各负其责、齐抓共管方可控制到位, 确保建设工程质量, 给国家和社会一个满意的答卷。

摘要：随着我国住宅建筑业的飞速发展, 业主收房的要求越来越高, 质量投诉也越来越多。在众多的质量投诉当中, 混凝土的裂缝问题成为最普遍的投诉问题之一。混凝土裂缝的控制问题、处理问题就成了建筑工程中必须解决的重要问题, 也成了设计单位、施工单位、监理单位、建设单位等质量控制的重要工作。那么, 什么是混凝土裂缝呢?为什么混凝土会出现裂缝呢?裂缝对结构和使用功能存在哪些危害呢?有哪些常见的裂缝呢?有何预防措施和处理方法呢?下面就逐一进行解析。

关键词：裂缝,危害,承载力,渗漏,加固