混凝土结构裂缝成因及控制措施 (混凝土应力裂缝产生的原因)

一、常见结构开裂类型及处理方式简述

1、类型一:板裂缝(多出现在大跨度客餐厅板,卧室板亦偶有出现)

产生原因:混凝土温度干缩裂缝、混凝土塑性裂缝、楼板预埋线管下部抗裂附加钢筋设置不到位产生裂缝,均属于宽度≤0.3毫米的非贯穿裂缝和非贯通裂缝,此类裂缝不影响结构安全,仅需作裂缝封闭处理。

处理方案:采用混凝土结构修补剂,沿缝切割V型槽进行填补。

2、类型二:梁裂缝(多出现在客厅及阳台大跨度梁中部,呈“U”型分布)

产生原因:水泥的水化热过程或混凝土中水分蒸发而引起混凝土干缩。此外,大跨度梁的混凝土收缩也受到两端竖向结构的约束而引起拉应力,拉应力超过混凝土抗拉强度时混凝土将会产生裂缝,此类裂缝通常属于宽度≤0.3毫米的非贯通裂缝,此类裂缝不影响结构安全,仅需作裂缝封闭处理。

处理方案:改性环氧化学浆液灌浆

3、类型三:二次混凝土构件裂缝(多出现在阳台非结构受力栏板上)

产生原因:混凝土水化热较高(夏天),导致构件表面水分蒸发过快,且因结构洒水养护不到位而形成此类收缩裂缝。

处理方案:改性环氧化学浆液灌浆

二、结构收缩应力裂缝处理方案:

针对上述裂缝,本项目采用的处理方案如下:

(一)、楼板裂缝宽度≤0.3mm的处理方案:

1)沿天棚裂缝使用切割机,以缝居中切割成宽10mm、深10mm的V型槽,扫净并洒水湿润;

2)采用混凝土结构修补剂对V型槽进行填补,并挤压密实;

3)待结构修补剂完全凝固后进行打磨,修补区域表面与原结构板齐平;

(二)梁及二次构件开裂

对于≤0.3mm的较小裂缝采用改性环氧树脂胶封闭施工工艺:

将混凝土两侧面封闭,在混凝土上表面采用自然渗透法,直接用橡皮滚子或滚筒滚刷封缝材料,使胶液充分吸收,且裂缝内含胶饱满。

三、改性环氧化学浆液灌浆工艺:

1、工艺原理

采用环氧基腻子密封裂缝并预埋灌浆嘴,利用低压注浆器将配制好的化学浆液注入砼梁板结构裂缝内部,由于化学浆液固化后具有优越的粘结性和粘结强度,从而起到充填缝隙修补裂缝,使混凝土恢复整体性的作用。

图1 弹簧加压注浆器

2、工艺流程

施工准备→查缝定位→布孔、钻孔→清缝→安装灌浆塞、连接灌浆泵

→灌浆→封孔→检查

3、改性环氧化学浆液灌浆施工步骤

(1)基面处理

用砂轮将表面打磨,露出新面,清除裂缝两侧各的杂物。用高纯度洗涤剂(*酮丙**等有机溶液)沿裂缝开口两边清洗,使缝中粉尘挥发,保持干燥。

(2)钻孔、布孔

用电锤等钻孔工具沿裂缝进行钻孔, 根据裂缝的大小,钻孔的间距一般为150~300mm。钻孔间距、深度可根据化学浆液生产厂家的技术指导进行实施,原则上宽缝可稀、窄缝可密,但每一条裂缝至少须各有一个进浆孔和排气孔。

(3)埋置灌浆嘴并封闭裂缝

在钻好的孔内安装灌浆嘴,埋置时,先在灌浆嘴角抹上一层约1mm的环氧胶泥封闭胶,将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在缝中心。灌浆嘴安装后用环氧胶泥封闭胶在裂缝两侧宽20mm涂抹一层厚约1mm的封闭胶将裂缝封闭。目的是在灌化学浆时不渗浆。

图2 埋置灌浆嘴并封闭裂缝

(4)配置改性环氧化学浆液

根据化学浆液生产厂家的技术指导配置改性环氧化学浆液。

低压压注改性环氧化学浆液应具有一定抗冲击、变形能力、浆液粘度小、渗透能力强,此外还应满足如下技术指标:

表3 灌浆浆液技术指标

检验项目

性能指标

试验方法标准

胶体

性能

抗拉强度(MPa)

≥20

GB/T2568

受拉弹性(MPa)

≥1500

GB/T2568

抗压强度(MPa)

≥50

GB/T2569

抗弯强度(MPa)

≥30,且不得呈脆性破坏

GB/T2570

不挥发物含量(固体含量)

≥99%

GB/T14683

可灌注性

在产品使用说明书规定的压力下能注入宽度为0.1mm的裂缝

现场试灌注固化后取芯样检查

(5)灌浆、封口

将专用灌浆化学浆液拌匀装入压力灌浆器,连接灌浆嘴,通过低压加压将化学浆液灌入裂缝。灌浆顺序由一端向另一端依次连续进行逐一灌注,待相邻灌浆嘴冒浆后可灌注下一孔。浆液表面初凝后可拆下预埋的灌浆嘴,再用速凝封闭胶将灌浆嘴处封堵平整,即为压力灌浆完毕。灌浆完毕后用钢砂纸打磨封口封闭胶,用高效洗涤剂(*酮丙**)清洗干净。在裂缝处涂抹环氧基液浆,即封口完毕。

(6)裂缝观察、封闭

按照上述方案进行裂缝处理后,对裂缝处理效果进行观察,经观察处理后外观效果较好且达到预期效果后方可进行结构构件抹灰封闭。