建筑地下防水混凝土工程的质量控制措施

摘要随着我国国民经济的快速开展，钢筋混凝土结构在工业和民用建筑中得到了广泛的使用。在建筑施工过程中，混凝土是一种使用广泛的城市建筑结构材料，但跟着这种材料的出产、研究和使用，混凝土结构的裂缝问题引起了人们的注重。钢筋混凝土结构不仅在各种类型和形状上出现裂缝，并且在一般情况下，尤其是在楼板上出现裂缝，影响建筑物的漂亮，形成漏水，下降建筑物结构的承载力、稳定性和完整性，甚至导致整体倒塌的严峻质量事故。基于此，本文介绍了钢筋混凝土裂缝的类型和成因，从材料要素、规划要素和外部要素等方面探讨了避免裂缝的具体办法。结合北京国际金融中心混凝土楼地上裂缝处理，剖析了裂缝发生的原因及处理办法。作者进行了剖析，期望为处理这一问题供给一些有利的经历和参考。关键词：混凝土；裂缝；修复；处理技术

目录TOC\o"1-3"\h\u14173第一章绪论 .2选题的目的与意义我国国民经济的快速展开，带动了修建业的快速继续展开。混凝土是世界上运用最广泛的修建材料之一，由于其材料品种繁复，价格低廉，抗压强度高，可浇注成各种形状，耐火性好，不易风化，维护成本低。随着产品混凝土的诞生，混凝土以其施工方便、功能稳定、质量牢靠、劳动强度低、生产效率高、降噪、环保等长处，被面向了顶峰。可是，许多的工程和实践理论分析标明，钢筋混凝土构件基本上都在与裂缝一同作业，但有些裂缝很薄，甚至肉眼看不见(裂缝宽度<0.5mm)，一般对结构的运用没有很大的损害，允许其存在。在运用荷载或外界理化要素的作用下，不断发作和展开一些裂缝，引起混凝土碳化、保护层掉落和钢筋腐蚀，削弱钢筋混凝土的强度和刚度，下降其耐久性，严重时甚至引起坍毁事端，危及标准。一切结构的运用，有必要加以控制。因此，有必要研讨产品混凝土裂缝的成因。预防措施是非常重要和紧迫的。1.3研究内容介绍了钢筋混凝土裂缝的类型和成因，从资料要素、规划要素和外部要素等方面探讨了防止裂缝的具体方法。提出了六种常用的裂缝处理方法。结合金源区工程混凝土楼板裂缝的处理，分析了裂缝产生的原因及处理方法。本文的分析可为处理这一问题供给有利的经历和参看。1.4研究思路与论文结构本文分为五章。第一章是导语，概述了全文的内容，起到了带头作用。第二章是混凝土裂缝的分类及成因。第三章是混凝土裂缝的防治措施和处理技术。第四章是工程实例分析。第五章是宣告研究结论和主张。第二章混凝土裂缝的分类及成因2.1混凝土结构裂缝的分类2.1.1收缩裂缝混凝土非结构性裂缝的主要组成部分是湿度改变引起的裂缝缩短。根据裂缝缩短的机理和组成时刻，工程中常见的缩短裂缝有塑性、缩短裂缝、沉降、缩短裂缝和缩短裂缝三种。此外，还存在着缩短裂纹和碳化、缩短裂纹等。图2-1收缩裂缝2.1.2温度裂缝当混凝土温度因热胀冷缩而改动时，假如时节温度或温度改变过大，混凝土内部结构会产生温度应力，混凝土温度应力超过抗拉强度，混凝土就会开裂，裂缝是温度裂缝。k.中国北方的修建经常出现温度裂缝。图2-2温度变化引起裂缝2.1.3沉降裂缝在承台上部结构的影响下，部分基坑底部的承载力不均匀或不均匀，但不同部位的建筑荷载差异较大，导致地基不均匀沉降的发作。当拉应力和剪应力超越结构自身和结构的拉剪强度时，内部结构的拉应力和剪应力的不均匀沉降最弱。这些区域会呈现裂缝，称为沉降裂缝。裂缝多为透水裂缝，其方位和沉降方向较为常见。图2-3沉缩变形裂缝2.2混凝土裂缝的产生原因2.2.1收缩裂缝的产生原因分析(1)塑性缩短裂缝新浇混凝土出现塑性缩短裂缝最多，大多发生在混凝土初凝前和混凝土终凝前。混凝土表面蒸腾速率快于初始和毕竟内部凝集硬化速度，导致混凝土外观缩短，但这种缩短是因为下部结构构件和钢筋的浅裂缝构成的，有时会出现缩短和压实的叠加。大多数裂缝都是外宽内窄。它们通常是不规则的多边形或平行于钢筋的方向，从几厘米到几米不等，一般从外面初步，但它们也能够穿过裂缝。气温高，风速高，当气候单调时，会时间短出现。这种裂缝在高性能混凝土中发生的时间很短。首要原因如下：1。混凝土保护层浇筑后不及时，蒸腾速率过快。此刻体积急剧缩小，混凝土强度很低，不能反抗裂缝引起的变形应力；水泥含量或运用过多的淤泥，或混凝土水灰比过大；运用柔性模板时，垫层渗透性太单调，水缺少。年龄太大；振动。(2)干缩裂缝混凝土浇筑一段时间后，通常会出现裂缝。裂纹多为表面裂纹，宽度较薄，大于0.050.2mm。弯曲不规则。但是，在薄壁混凝土结构中，除了结构的变截面和大体积混凝土的平面部格外，许多都沿结构的短方向分布。由外向内的严峻裂纹逐渐开展成由裂纹组成的深层。保护不妥的首要原因是：混凝土浇筑后，失水快、体积小、内部湿度改变小、收缩小，因而混凝土变形拉应力的缩短现象受外观的束缚，构成混凝土开裂；混凝土的长度较长，且整体较短，砂混凝土含泥量大，缩短，抗张强度低，混凝土振捣过大。水泥砂浆面层的含量多、短、高。(3)自缩短裂缝当水灰比较高(w/c>0.45)时，混凝土的水灰比较小，但水灰比小于0.3时，在任何水上交通中都不会呈现室温裂缝缩短和混凝土环境，缩短和缩短的总量将达到50%。其首要原因是水泥砂浆基体中呈现较多的小孔，因为接连水化会下降孔的水成本，缩短凹陷。(4)碳化缩短裂纹裂缝呈现在结构外表。它们是可视化的，不规则的。裂缝通常很浅。深度为16mm，裂缝宽度为0.050.2mm。其间大部分发生在混凝土完工后几个月或更长时间。首要原因是：氢氧化钙。2.2.2温度裂缝的产生原因分析温度裂缝是由混凝土外表温差或温度随时间的过度改动引起的。外表温度裂纹的趋势是不规则的，大面积的结构温度裂纹往往是交织的。施工过程中经常呈现室外温度裂缝，温度改动对裂缝宽度影响较大。冬天更宽，夏天更细。主要原因剖析：外表温度裂缝主要由温差大引起，特别是大体积混凝土根部灌浆后。在硬化过程中，水泥释放出大量的水化热，内部温度不断升高，使混凝土内外温差变大。当温差不均匀时，会导致混凝土外表温度急剧改动，使温度大大下降。当外表与内部混凝土结合时，会发生较大的拉应力，而混凝土的早期抗拉强度很低，呈现裂缝。2.2.3沉陷裂缝的产生原因分析沉降裂缝主要是深部或穿透性裂缝，与根系的沉降有关。它们或许出现在结构的上部或下部，一般在地面上。大的浸水裂纹在上下裂纹之间一般有必定的空地。温度改动对裂缝宽度的影响较小，因为荷载改动较大，与不均匀沉降值成正比。主要原因有：软土地基的结构和构件不均匀，或许有松土、不压实和必要的加固、混凝土浇筑和部分地基不均匀沉降引起的裂缝；结构各部分的荷载空隙不需要加强；地基底部的台网浇筑是因为不均匀沉降引起的结构应力，引起模板松动裂缝和模板支撑刚度。不健壮、支护间隔过长或支护在软土中，且过早撤消，往往导致不均匀的沉降裂缝；冬季施工模板支护在冻土层中，如果上部结构不符合强度组成规则，则发作冻结沉降、结构裂缝或下陷。第三章钢筋混凝土结构裂缝处理措施3.1表面修补法(1)清洗槽并用水喷洒。水泥浆先刷一层水泥浆，再涂水泥砂浆，用铁皮抹平。(2)表面涂环氧水泥。运用钢丝刷、砂纸和刷子进行清洁。油污染可以用二甲苯或丙酮清洗一次。假设表面潮湿，则运用喷雾灯进行单调和预热，以确保环氧砂浆与混凝土之间的出色结合。假设底层难以单调，则选用环氧煤焦油砂浆(油漆)。3.2内部修补法灌浆泵将胶凝材料压入裂缝中，起到修补裂缝凝集硬化的作用，恢复结构完整性。这种办法适用于修正对结构完整性有影响或需要防水和渗透操控的裂缝。常用的灌浆材料是水泥和化工材料，可根据裂缝的性质、宽度和施工条件进行选择。一般情况下，宽度大于0.5mm的裂缝可采用水泥灌浆，宽度小于0.5mm的裂缝或温度收缩较大的裂缝可采用化学灌浆。3.2.1水泥灌浆涂抹；埋管设备前，应将旧的棉线包在外墙上，用麻丝环绕，然后旋入孔内。孔壁周围的孔应选用旧的棉布或其他材料密封，并用水泥砂浆或硫酸砂浆密封，以防止灌浆或灌浆管从孔中流出；实验用水选用0.098兆帕-0.196兆帕压力水，灌浆孔压水和排气孔用于浸透实验。水法，查看裂缝和管道畅通状况，然后封闭排气孔，查看防止灌浆走漏的作用，并湿润接缝外表以便于粘合；灌浆应选用425以上的一般水泥，灌浆压力一般为0.294兆帕至0.491兆帕，灌浆孔应填满砂浆，F用湿的、干净的沙子填充，用棒槌捣固，每个裂缝应按次第压入。当出现许多渗漏时，应立即停泵堵漏，然后继续灌浆。3.2.2化学灌浆环氧树脂灌浆具有粘结强度高、操作便利、成本低一级长处，是运用最广泛的。灌浆作业的首要工序是外表处理(灌浆喷嘴和气体实验)、灌浆和密封。一般，注浆喷嘴直接用于喷射煤层而不需要额外的钻孔。3.3结构补强加固法当裂缝影响混凝土结构的功用时，应考虑选用加固方法处理混凝土结构。用螺栓、钢板、钢筋混凝土等材料加固结构，可以按捺裂缝的进一步展开，恢复结构的完整性。(1)螺栓一般选用水泥砂浆或树脂填充。螺栓与结合面夹角越大，效果越好。水泥浆凝固后，锚杆成为结构的一部分，可以提高结构的承载力。选用预应力锚杆时，锚固效果更为显着，乃至可以对混凝土进行桥接。(2)钢筋混凝土的加固方法是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，使裂缝闭合，提高承载力，避免裂缝展开。3.4混凝土置换法混凝土换填是处理严峻受损混凝土的有效办法。这种办法是铲除受损混凝土，然后用新混凝土或其他资料替换。常用的代替资料有一般混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。3.5仿生自愈合法仿生自愈法是一种新式的裂缝处理方法。它仿照生物安排的功能，自动将某种物质排泄到受伤部位，使受伤部位愈合。在混凝土传统构件中加入了一些特别的构件(如液芯纤维或含胶凝材料的胶囊)，在混凝土中形成了一个智能仿生自愈神经网络系统。混凝土出现后，形成了仿生自愈的人工神经网络系统。当出现裂缝时，会释放一些液芯纤维来再次修正裂缝。第四章工程实例分析4.1工程概况北京国际金融中心项目位于A6金融街，占地116000平方米，地下三层，地上24层。因为设计变更及甲方资金的原因，本工程于2015年1月地面两层房顶结构施工完成后(2016年4月恢复)停运。经过旱季和酷热的夏季(尤其是7月份持续高温气候)，主体结构房顶出现裂缝。经甲方、监理、施工单位联合查看，已建五层结构房顶出现不同程度的裂缝。裂缝首要散布如下： (1)地下三层(B3)有少数裂缝。裂缝数量少，散布不规则，无渗漏、碱浸现象，无反常墙柱、梁，如图5.1所示。图5.1项板裂缝(2)地下二层(B2)有裂缝的顶板略有增加，裂缝分布不规则，部分有渗漏和碱浸，无失常墙柱、梁。(3)地下一层(b1)洞顶裂缝明显增多，部分为贯穿裂缝。裂缝的分布方向首要是沿梁两头45度歪斜，裂缝宽度大，有渗漏和泛碱现象。中板区(非开放部分)裂缝较小，无明显规则性。自行车坡道北侧出现裂缝，其他墙体及梁、柱未见失常。(4)第一层地上(f1)裂缝明显增多，首要分布在两跨施工缝和东北、南北两头的中心原结构中。裂缝无明显规则性，沿裂缝有渗碱现象，墙、柱、梁无失常现象。(5)地上二层(F2)房顶有很多不规则裂缝，裂缝沿线有明显渗漏和碱浸现象。墙柱、梁未见失常。4.2裂纹检测及原因分析4.2.1裂缝分布规则(1)裂缝数量从B3逐步增加到上层。b1屋盖外露部分和f1、f2屋盖裂缝明显增多，存在渗漏和碱浸现象。裂纹扩展不规则。(2)每层顶板裂缝的份额B3为12%，B2为18%，B1为26%，F1为55%，F2为95%。(3)现场提取的各层板分析。地上部分房顶主裂缝宽度一般为0.1-0.2mm，单个裂缝宽度为0.6-0.7mm。主裂纹邻近不规则径向裂纹的宽度一般小于0.1mm，多为贯穿裂纹。地下接缝的宽度一般为0.2-0.4mm，单个接缝的宽度一般为0.9mm。4.2.2现场取样检测及堆载试验(1)XRD(X射线衍射分析)：每层水泥浆体的水化产品相同，含有羟基磷灰石、无定形硅酸钙水合物等。地下顶板样品中含有伊利石(具有吸水膨胀、失水收缩特性，会增加不均匀体积变形)。全部样品层中都存在一定量的石膏。 (2)SEM-EDS和EDS分析结果表明，地上混凝土的微观结构比地下混凝土更为松散。在电子显微镜下调查到B1和B2层样品中存在很多1.0-3.0um的微裂纹。同时，还调查到了集料和水泥浆的富集和分层现象，孔隙体积较大。(3)孔结构分析：通过汞孔率测定，孔率和孔径f1和f2大于b1。(4)热稳定性分析：未发现新的裂纹和脱落。(5)加载实验：按规划值进行强度实验，加载时挠度L/3558，裂纹增量0.2mm；卸载后剩余变形0.03mm，剩余裂纹0.1mm。4.2.3主要成因分析混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料。在施工和使用过程中，当发生温度(水化热、气温、生产热、太阳辐射等)、湿度(自生收缩、失水干缩、碳化收缩、塑性收缩等)、地基变形(膨胀地基、湿陷地基、地基差异沉降等)作用时，极易产生裂缝。这种裂缝起因是结构首先要求变形，当变形受到约束，得不到满足时才引起应力。Ⅱ类裂缝仅在六层局部区域有明显出现。该局部区域放有几块大型机械设备长度方向与楼板次梁方向平行。经计算，其设备荷载达到10kN/mm2，加上板自重3kN/mm2，计算结果说明，在支座边会产生与次梁平行的小裂缝，与实际情况也相符。这主要是该区域荷载明显过大，因而相对下挠变形也会大一些，变形大时，受拉区混凝土的拉应变达到并超过其极限拉应变，因而在支座边产生小裂缝。Ⅲ类裂缝属楼板表面面层的不规则龟裂，其原因在于水磨石面层是大面积刚性和脆性整体薄面层，在温、湿度交替变化影响下已很容易开裂，再加上各层楼面在安装设备时，向楼板打下了大量的膨胀螺栓，可以想象得到，用冲击钻开孔和收紧膨胀螺栓时，都对水磨石面层产生了相当大的振动和挤压力，从而使面层产生脆裂。具体而言，造成裂缝的原因主要有以下几点：(1)混凝土的养护混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水(尤其在光照夏季及大风季节)并大量减少混凝土初期收缩裂缝的发生。如果楼板混凝土早期表面没有及时覆盖或浇水养护，受风吹日晒；表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时内部湿度变化很小，收缩也小，混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。而实际施工中，由于抢赶工期，浇水养护将影响施工放线，因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水及覆盖自然养护条件。(2)钢筋保护层过小混凝土浇筑振捣后，粗骨下沉，挤出水分、空气、表面呈现泌水，而形成竖向体积缩小沉落，如果受到钢筋、预埋件、模板、PVC电线管以及先期凝固混凝土的局部阻碍或约束，就会形成沉降收缩裂缝。这种裂缝极易在钢筋保护层过小的情况下发生。造成保护层过小的原因主要为:1)板内管线交叉重叠，致使负弯矩钢筋被架高，致使保护层过小；2)由于为现浇剪力墙结构，墙体模板采用钢制大模板，只能墙体和顶板分开浇筑，但暗梁随墙先行浇筑一部分，部分梁的标高偏高，致使绑扎楼板钢筋时，负弯矩钢筋偏高，保护层过小;3)由于施工时钢筋下料不准，致使负弯矩钢筋拐脚偏高。(3)材料吊卸区域的楼面裂缝由于建设单位为了增加资金回笼，要求施工单位加快施工进度，且与其他房号队伍开展进度竞赛，因此施工单位往往施工进度较快，基本上为6天一层，这样势必造成楼板早期养护时间较短，混凝土强度较低，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的混凝土总收缩值较小，开间较大的不利因素外，更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。(4)浇筑方式楼板混凝土浇筑速度过快时，如果混凝土受到约束；混凝土自身产生的应力无法释放，势必造成裂缝的产生。因此应适当设置施工缝，这样使每层楼板化整为零。减少约束力以减少裂缝的产生。(5)冬期施工冬期施工时加强保温覆盖和入模温度的检测。混凝土在硬化期间，水泥释放大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当过早除掉保温层及受到寒流袭击时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束；将产生很大的拉应力。而此时，混凝土早期抗拉强度较低，混凝强度上升缓慢，而出现裂缝。4.3结构评价及裂缝处理4.3.1结构评价经众多专家及相关检测单位的认真核对及现场实测成果，结构自身的强度是满意规划要求的，楼板裂缝首要影响钢筋的关闭维护、楼板渗漏水。施工阶段梁板模板全部拆除后，未发现裂缝。因而，现在发生的裂缝不会影响整个工程的安全，但假设罢工和空调继续进行，裂缝将继续进行，对结构安全的影响将逐渐闪现。假设主体继续施工，大部分裂缝将在湿润状态下自行愈合。因而，在结构顶部密封后，局部裂缝的处理作用更好。4.3.2裂缝处理从裂纹的深度和宽度上，可归纳为表面裂纹、深裂纹和穿透裂纹三种。本工程地上二层裂缝多为穿透性裂缝。表面裂缝和非穿透性深裂缝不会造成渗漏，也不会下降承载力，一般不需要处理，如结构在长时间温度改动或腐蚀性液体环境中(本工程一楼-0.5m)，有必要进行外密封处理。处理办法如下：(1)选用环氧砂浆涂层法铲除裂缝附近表面的尘埃和浮渣，裂缝宽度约为300mm，混凝土表面用白云石机打磨光滑。表面的油污用二甲苯或丙酮洗掉。最终，用湿布擦洗附近的表面。(2)环氧砂浆按合作比制作。基层枯燥后，用硬刷或刮刀蘸在砂浆中，均匀地涂在裂缝表面。宽度约为80-100mm，如图4.2所示。图4.2环氧胶泥处理关于穿透性裂纹，超过0.1-0.2mm会导致走漏。根据裂缝分布情况，选用以下办法：(1)关于防水房顶，有必要选用化学灌浆法(这种办法本钱较高)。化学灌浆不仅能防水、防钢腐蚀，并且具有必定的粘结强度，有利于有裂缝的钢筋混凝土结构的接缝作业。假如条件不允许，裂缝可以开槽(V形)并用强度不透水混凝土加固。(2)一、二层大面积开裂屋面，选用密封与搭接相结合的准则。即板底选用环氧砂浆密封处理，板底选用防水灌浆胶掩盖水泥(厚5-8mm)。介绍了一种既能防水，又能低本钱防止钢材腐蚀的办法。(1)YJ-自动压力灌浆器YJ—自动压力灌浆器是一种袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具。1、底座2、前盖3、连接头4、软管5、筒体6、拉杆7、弹簧、8、后盖9、拉环图4-3YJ-自动压力灌浆器构造该机具构造新颖轻巧，长度为26cm，重量仅110g，勿需用电，操作简便、施工快捷，可在水平、垂直等任何方向安设使用，注浆时根据裂缝长度可数十个同时并用，不断注入树脂，并可用肉眼直接观察和确认注入情况。施工进程如图4.4所示。图4-4压力灌浆器施工图(2)施工步骤：①用裂缝放大镜正确观察裂缝宽度；②基层处理：清除裂缝表面的灰尘、油污；③确定注入口：一般按20~30cm距离设置设一个注入口，注入口位置尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅的部位，贴上胶带，预留；④闭裂缝：采用YJ-快干型封缝胶，沿裂缝表面涂刮，留出注入口；⑤安设塑料底座：揭去注入口上胶带，用封缝胶将底座粘于注入口上；⑥安设灌浆器：将配好的灌浆树脂注入软管中，把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上；⑦灌浆：松开灌浆器弹簧，确认注入状态，如树脂不足可补充再继续注入；⑧注入完闭：待注入速度降低确认不再进胶后，可拆除灌浆器，用堵头将底座堵死；⑨树脂固化后敲掉底座及堵头，清理表面封逢胶。第五章结论裂缝是混凝土结构中的常见现象。它们的呈现不只降低了建筑物的抗渗性，而且影响了建筑物的运用。它们还会导致钢筋腐蚀、混凝土