房屋建筑工程結構裂縫控制及處理技術探究

龍永紅 江西宏吉投資有限公司

1 前言

干濕性裂縫多由混凝土養(yǎng)護程序中操作不當造成，混凝土結構在澆筑完成后進入養(yǎng)護程序時，內(nèi)部水分要蒸發(fā)，而在該過程中由于水分蒸發(fā)情況的評估與控制不到位，可能造成干濕性裂縫的出現(xiàn)?；瘜W性裂縫多由混凝土配制過程中操作不當造成，例如混凝土中水分的配置不當，造成水泥水化反應難以順利進行，水泥易從內(nèi)部出現(xiàn)收縮裂縫，或造成毛細管負壓增大使得內(nèi)部干縮裂縫發(fā)展至表面，出現(xiàn)化學性裂縫。溫度性裂縫可發(fā)生于混凝土施工的多個程序中，如澆筑過程中，一次性澆筑面積較大可能造成混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)不充分，水泥水化熱與實際預期不符，產(chǎn)生溫度應力，造成混凝土結構裂縫。

長期以來，在土木工程建筑領域，裂縫問題一直困擾著混凝土結構的施工，成為難以攻克的施工和維護難題。作為混凝土結構的重要缺陷，裂縫產(chǎn)生初期，會產(chǎn)生包漿脫落等現(xiàn)象，對混凝土使用性能影響不大，但隨著溫差等外界因素的變化，裂縫會不斷擴大、惡化，顯著降低混凝土結構的抗?jié)B能力，導致鋼筋銹蝕問題，影響鋼筋混凝土的耐久性[1]。因此，如何科學分析不同混凝土結構產(chǎn)生裂縫的內(nèi)因，確定混凝土裂縫的類型，從而采取有效的裂縫處理技術，成為土木工程建筑施工中的重要問題。

2 房屋建筑現(xiàn)澆混凝土施工裂縫的產(chǎn)生原因

在進行現(xiàn)澆混凝土施工時裂縫問題非常常見，而多種原因都會導致產(chǎn)生裂縫，包括設計、施工等多方面因素。一旦存在裂縫將使建筑出現(xiàn)漏水問題，從而縮短建筑物的使用時間，在社會范圍內(nèi)產(chǎn)生不良影響[1]。因此，針對于裂縫問題必須引起關注和重視，以科學的技術合理防治裂縫，使建筑工程整體質(zhì)量可以得到有效的提升，避免因為裂縫問題影響業(yè)主之間的關系。此次就施工現(xiàn)場原因產(chǎn)生的裂縫原因進行以下分析。

a)混凝土水灰比及塌落度過大是導致混凝土出現(xiàn)施工裂縫的主要原因，而水灰比會對混凝土強度值產(chǎn)生重要的影響[2]。因此，為了保證混凝土的強度，必須準確計算水、水泥等不同材料的具體使用量。而應用含泥量大的粉砂配制的混凝土強度與規(guī)定要求存在一定的差異性，很容易出現(xiàn)裂縫問題。為了滿足泵送混凝土的條件，會將混凝土脫水，導致混凝土在一段時間內(nèi)發(fā)生了非常明顯的干縮現(xiàn)象，就會導致混凝土表面出現(xiàn)不同程度的裂縫。

b) 塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因是，在澆筑混凝土之前沒有在混凝土表面灑水，導致混凝土表面始終處于比較干燥的狀態(tài)，為裂縫的產(chǎn)生提供了機會[3]。

c) 混凝土現(xiàn)澆施工時振搗次數(shù)過多，使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，快速收縮了表面體積碳水化，導致混凝土表面出現(xiàn)了非常大的裂縫[4]。

d) 后澆帶的處理非常關鍵，如果沒有采取合理的方式進行處理，就會增加板面裂縫的發(fā)生幾率。為了使鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力問題得到有效的解決，必須以規(guī)范要求為依據(jù)，將后澆帶設置在合理的位置，但有時如果沒有嚴格按照設計要求設置后澆帶，或者施工縫處理不當，就會容易出現(xiàn)板面裂縫。

e) 存在過多的樓板暗埋管線，使鋼筋與混凝土的粘結度降低，管邊混凝土保護層厚度不足，從而導致混凝土成型后現(xiàn)澆樓板應力無法均勻分布，通過肉眼可以看到裂縫問題，且這些裂縫非常不規(guī)則。

f) 在現(xiàn)場施工過程中，沒有采取合理的方式控制施工進度，整體施工進度比較快，混凝土強度達不到規(guī)定的要求，對后續(xù)施工產(chǎn)生了不利的影響；另外，受到重物的沖撞，也會導致板面不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生。施工現(xiàn)場模板拆除時間不合理，導致混凝土的強度與拆模要求存在較大的差異。

g)在具體施工過程中，養(yǎng)護工作非常關鍵，如果沒有及時進行養(yǎng)護，也會引發(fā)現(xiàn)澆混凝土板裂縫。

3 混凝土裂縫施工處理技術

3.1 表面處理法

當混凝土表層發(fā)生輕微裂縫時，在穩(wěn)定狀態(tài)下，輕微裂縫的寬度和深度較小，并不會對混凝土結構性能和安全造成影響，一般可以進行裂縫掩飾和修補，通常采用表面處理法。表面處理法一般針對混凝土表面小于0.2mm 的裂縫進行處理，這些裂縫不會引發(fā)混凝土構件承載力發(fā)生變化，不會改變構件的穩(wěn)定性，通過進行表面處理，可以防止外來物質(zhì)滲入，增強其耐久性[3]。對于表面處理使用的材料，在形變性能上要與混凝土材料的性能類似，而且要具有防水、防滲透等特性。在裂縫面積較大的情況下，可使用水泥砂漿等材料，根據(jù)施工要求和具體情況，采用表面涂抹水泥砂漿法進行涂抹處理?？傮w來說，表面處理法具有技術可操作性強的特點，但這種方法不適合活動性裂縫的修補。

3.2 增大截面加固法

對于一些能夠引發(fā)安全隱患的裂縫，需要對混凝土結構進行加固處理。其中，在混凝土強度不足造成結構抗力安全問題的情況下，可以采用增大截面法進行處理。在土木工程領域，針對梁、板等混凝土構件的加固技術通常采用結構加固法，具體來說，就是增加截面面積以提高混凝土結構強度，增大截面法施工簡單，但由于截面面積增加，造成構件自重增加，影響了使用空間，同時，由于混凝土結構受力發(fā)生變化，對結構安全產(chǎn)生負面影響。增大截面法一般采用鋼筋混凝土圍套包裹在混凝土結構外層，從而提高混凝土結構的承載力。

3.3 混凝土置換法

對于外表破碎的裂縫，可以采用混凝土置換法進行處理。其施工流程是：對破碎的混凝土進行清理作業(yè)，然后對混凝土表層進行打磨，再對表層打磨后的顆粒進行清潔，最后對裂縫用新混凝土材料進行澆筑作業(yè)。目前常用的混凝土置換材料有水泥砂漿、混凝土以及聚合物砂漿等。

3.4 聚脲技術

作為一種新型混凝土裂縫修復技術，聚脲技術具有以下優(yōu)勢：一是具有優(yōu)異的力學性能。這項技術具有拉伸強度大、硬度范圍廣等特點，對由于溫差導致的混凝土結構熱脹冷縮具有很好的適應性，同時，對混凝土裂縫具有很好的抑制作用。二是聚脲反應固化速度快，凝膠反應在幾秒內(nèi)就能完成，因此受溫度和濕度等外在因素影響較小。三是施工技術簡單，單次噴涂量大，因此噴涂速率較快，效率較高，而且該技術可以進行多種形式的噴涂成型作業(yè)。四是聚脲化學活性穩(wěn)定，不需要添加催化劑，而且使用壽命可以達到七十多年，混凝土裂縫修復質(zhì)量較高[4]。

聚脲技術包括以下三個施工階段：首先，對基礎材料進行處理。一般包括兩個處理環(huán)節(jié)，一是對材料表面進行清潔作業(yè)；二是對材料表面進行打磨作業(yè)。其次，進行底涂施工，使用底涂技術，使混凝土與聚脲涂層實現(xiàn)連接。為確保聚脲的附著力，底涂材料需要根據(jù)設計配方進行現(xiàn)場配比。最后，進行聚脲噴涂作業(yè)。從功能上來說，聚脲技術汲取了表面修補法、灌漿法等傳統(tǒng)修補技術的優(yōu)點，實現(xiàn)了修補和防護的統(tǒng)一，具有節(jié)能環(huán)保、無污染、無溶劑等優(yōu)勢，應用領域得到快速推廣。

3.5 粘剛、碳纖維加固法

該技術使用粘結劑，把粘剛或者碳纖維與裂縫進行緊密粘結，從而提升混凝土結構的承載力，這種技術對施工場地空間要求低、加固效果良好，而且施工時間短、工藝簡單，在混凝土裂縫修補工程中得到廣泛應用。其中，粘結質(zhì)量的高低決定了裂縫修補的效果。

該技術具體包括以下流程：一是表面處理。表面處理是該加固法中的重要工序，首先使用毛刷、清潔劑等工具對混凝土表面油污進行清潔；其次利用打磨機打磨2mm～3mm 粘合面，然后清除粘合面上的粉粒，并進行擦拭；再次使用鋼絲刷進行二次清潔；最后使用毛刷和清潔劑進行二次清洗[5]。二是進行涂膠處理。建筑結構膠配置要嚴格依照配比和攪拌程序進行，確保結構膠色澤均勻、流動適中。三是把結構膠均勻涂抹在混凝土新面，并反復刮抹，確保結構膠充分滲透和浸潤，在涂抹方法上要遵照中間厚邊緣薄的原則，涂抹厚度保持在1mm～3mm，最后把鋼板貼在裂縫位置。四是進行固定和加壓。一般采用膨脹螺栓和卡具進行固定措施，并有效控制加壓量，確保膠液保持在最佳位置。五是在20℃的環(huán)境下進行固化，一般需要24h。六是進行質(zhì)量檢驗，一般采用小錘擊打鋼板，確認結構膠硬化程度，通過肉眼觀察鋼板邊緣結構膠的色澤，以確認結構膠的密實程度。七是依據(jù)施工要求，采用防腐涂料，對粘合面進行防腐處理。

3.6 環(huán)氧樹脂灌漿法

環(huán)氧樹脂漿材可灌性好、粘度低、滲透特性與水接近，適用于寬度小于1mm 的裂縫；此外，環(huán)氧樹脂剛灌入時粘度較低，在固結過程中強度逐漸增大，有利于施工時間的控制和調(diào)整。雖然環(huán)氧樹脂灌漿法成本較高，但總體來說，環(huán)氧樹脂穩(wěn)定性好、粘合力強、強度高、收縮力小、常溫固化等特征，配合使用稀釋劑和固化劑，有效提升了環(huán)氧樹脂的使用功能。

在裂縫修補時，環(huán)氧樹脂需要具備以下條件：一是要有良好的流動性，保證灌漿材料在壓力較小情況下能順利注入裂縫末端。二是要有較強的粘合強度?；炷亮芽p在修補后，基體會受到復合力的作用，對灌漿材料的粘合強度提出了較高要求。三是對固化條件要求簡單。在使用環(huán)氧樹脂灌漿法時，只需要對粘合面進行清潔即可，對固化壓力要求不高。四是固化后灌漿材料性能穩(wěn)定，材料強度較高。五是灌漿材料成本較低，原材料市場供應充足。六是灌漿材料具有一定的變形能力，與混凝土基體能實現(xiàn)同步形變。

4 結束語

綜上所述，在建筑工程中使用混凝土裂縫施工處理技術，可以有效消除由于裂縫問題引發(fā)的安全隱患，提升混凝土結構的穩(wěn)定性和使用性，提高建筑工程質(zhì)量和安全。由于造成混凝土裂縫的原因復雜，不同的裂縫類型采用的處理技術不同。因此，在混凝土裂縫施工處理過程中，要結合混凝土裂縫類型特征和施工具體情況，采取科學有效的裂縫施工處理技術，消除混凝土裂縫安全隱患，提升混凝土結構使用性能，為建筑工程的安全和質(zhì)量提供保障。