甘肃第五建设集团公司
摘要：本文结合工程实例及我公司十多年来大量施工实践中的经验和教训，通过对施工过程中出现的泵送商品混凝土楼面裂缝问题的分析和研究，重点以A9网状裂缝柔性封闭剂裂缝修补技术来介绍裂缝的防治和处理方法。
关键词：商品混凝土 裂缝 A9网状裂缝柔性封闭剂 防治措施
一、前言
混凝土是以水泥浆体为胶结材料与砂、石混合均匀搅拌胶结而成。据有关资料显示，水泥充分水化用水量约为水泥重量的1/4，而泵送商品混凝土的用水量远大于此值，则多余的水分蒸发后必然导致浆体收缩，产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，此时混凝土就会出现裂缝。所以混凝土工程很难避免出现裂缝。但通过对混凝土就出现裂缝的原因进行分析并通过在施工中采取措施会减少裂缝的出现。
二、工程概况
某单位开发并施工的住宅楼地上三十层，地下一层，建筑物主体高度92.3米，每层四户，共120户，建筑面积19803.22平方米。建筑抗震设防类别为丙类，抗震等级为二级，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，本工程采用钢筋混凝土剪力墙结构，筏板基础。楼板钢筋选用冷轧带肋钢筋，楼板混凝土强度设计一至四层为C40，五至十层为C35，十层以上为C30。该工程2010年7月开工，2011年8月8日全面封顶，混凝土结构施工经历了四个季节，2012年9月竣工交付使用。工程在施工过程中楼板出现了纵向、横向裂缝（图1）、网状裂缝（图2）及放射状裂缝（图3）等。
图3
三、钢筋混凝土现浇板裂缝主要成因分析
一般情况下，楼屋面裂缝表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因，主要有混凝土原材料和施工等两方面的原因，以下将逐一具体分析。
（一）混凝土原材料质量方面
1、水泥凝结或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，产生裂缝。
2、如果骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。
3、水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂及骨料中含泥量过大。水灰比的变化对混凝土强度值影响很大，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件：坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂缝。
（二）施工质量方面
1、混凝土施工时过分振捣，模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分及空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不够，过于干燥，吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。
2、混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。
3、混凝土的收缩（温度裂缝）：众所周知，混凝土引起收缩的原因，在硬化初期主要是由于水泥的水化作用，形成一种新的水泥结晶体，这种结晶体化合物较原材料体积小，因而引起混凝土体积的收缩，即所谓的凝缩，后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。在夏季炎热气温下，石子表面温度升高，使石子体积膨胀，拌制成混凝土后，石子受冷收缩，使混凝土表面出现发丝裂缝；混凝土浇捣后未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，势必产生温度应力而出现裂缝。另外，室内外温差变化较大，也会引起一定的裂缝。该地区冬春季节温度低，昼夜温差大，夏季气温高蒸发量大。而且如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下，将会使其收缩更为加剧。
4、目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为５-７天左右一层，最快时甚至不足5 天一层，一般工程控制在5天一层的速度施工。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就开始钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间增加荷重。吊装模板时，楼板混凝土的龄期为24-48小时，混凝土强度很低，难免在安装时冲击楼板，就会产生放射性网状裂缝。并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。
四、施工中应采取的主要防治措施
楼面裂缝的发生除以阳角45度斜角裂缝为主外，其他还有较常见的两类：一类是预理管线及管线集散处，另一类为施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析，并分类采取以下几项主要防治措施。
（一）重点加强楼面钢筋网片的保护措施
钢筋在楼面混凝土板中受拉力，起着抵坑外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中，楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但当垫块间距放大到1.5米时，钢筋网的合理保护层厚度就无法保障，所以纵横向的垫块间距限制在１米左右。
与此相反，楼面上层钢筋网的有效保护。因为楼板的上层钢筋一般较细，施工人员踩踏后就会变形，钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护；高层施工强电、弱电、消防等等各工种交叉作业时，施工人员众多、无处落脚后难免被踩踏；上层钢筋网的钢筋马镫筋设置间距过大，仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑是远远不够的。
在上述原因中，前二条是客观存在，难于提出措施加以改进（否则楼面负筋用钢量将大大增加，造成浪费）。但后二个原因却在施工中必须大大加以改进，根据大量的施工经验，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）必须设置钢筋马镫筋，其纵横向间距不应大于700㎜（即每平方米不得少于２只），特别是对于Φ８的钢筋，马镫筋的间距应控制在600㎜以内（即每平方米不得少于３只），才能取得较良好的效果。还可采取下列综合措施加以解决：
1、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，管线予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
2、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。
3、加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
4、安排足够数量的钢筋工（一般应不少于３-４人或以上）在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处（四周阳角处、预埋管线处以及大跨度房间处）应重点整修。
5、混凝土工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
（二）预埋管线处的裂缝防治措施
预埋管线，特别是多根管线的集中处是截面混凝土削弱最多，从而引起应力集中，容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理管线的直径较小，并且房屋的开间宽度也较小，同时管线的敷设走向平行于混凝土受拉方向时，一般不会发生楼面裂缝。反之，当预埋管线的直径较大，开间宽度也较大，并且管线的敷设走向垂直于混凝土受拉方向时，就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根管线的集中处，应按技术导则三的第４条要求增设垂直于管线的短钢筋网加强。根据我公司的经验，建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6~Φ8间距小于300㎜，两端的锚固长度应不小于300㎜。
管线在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处可按技术导则三的第４条采用线盒，同时在多根管线的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保管线底部的混凝土浇筑顺利和振捣密实。并且当管线数量较大，使集中处的混凝土截面大量削弱时，宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。
（三）材料吊卸区域的楼面裂缝防治
目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为５-７天左右，最快时甚至不足5天。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，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增加施工荷载。除了大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外，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，这种情况在高层建筑主体快速施工时较常见。对这类裂缝本工程采用了以下防治措施：
1、主体结构的施工速度进行计划性控制，楼层混凝土浇筑完后的养护（一般不宜≤24小时）必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度控制在6天一层，以确保楼面混凝土获得最基本的养护时间。
2、科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的24小时以前，限于做测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。24小时以后，可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。
3、在吊装大模板清理刷油时，大模板下面垫两块2000×500×50mm的木板，减小大模板对楼板混凝土的冲击，以减少楼面荷重和振动，最后轻轻就位。本工程在后面的施工中采取此项措施，大大减少了裂缝的产生。
（四）加强对楼面混凝土的养护
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并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。但实际施工中，由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业，因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。在本工程中，混凝土浇筑后10~12小时，一边做二次摸压，一边专人铺麻袋喷雾器洒水养护，减少了裂缝的产生。
五、裂缝处理
在裂缝出现后,应结合具体的施工工艺、地理环境、材料寻求引发裂缝的主次原因,从而便于采取合理的补救措施。一般从裂缝的外观现象着手，例如：裂缝的宽度、长度；裂缝是否贯通；表面是否有抹面层、保护层和外部情况等。如出现裂缝的部位，有无潮气或漏水的情况等。按这些调查结果，再根据耐久性或防水性判断，依据有关修补的依据选择切实合理有效的修复方法。通常的处理方法有：表面涂抹法；填充法；表面涂刷加玻璃丝布法；灌浆法；灌浆法等。下面就介绍一下A9网状裂缝柔性封闭剂裂缝修复技术。
（一）A9网状裂缝柔性封闭剂：
A9网状裂缝柔性封闭剂是采用高性能聚合物乳液和无机填料复合而成，固化后形成橡塑共混的“树脂合金”体系。具有极强粘接力和较高的韧性，刚柔结合，有效防止水汽、化学物质和二氧化碳的浸入，避免钢筋锈蚀和混凝土结构的进一步损坏，提高建筑物的耐久性。绿色环保，是一种既具有高分子材料的柔性，又具有无机材料的耐久性等优点的新型混凝土保护材料。用于钢筋混凝土表面的防渗、防碳化、防腐蚀，保护混凝土，提高混凝土的使用寿命；封闭混凝土表面的网状裂缝，阻止水份进入混凝土内部，防止微细裂缝的进一步扩展。
（二）A9网状裂缝柔性封闭剂的性能：
（三）施工方法
1、 基层要求及处理
1.1、施工前，基层若有凸起部位、孔洞及受损处，应清除或修补，并清扫干净（图4）；
1.2、基层要求：混凝土表面坚固，无疏松、无浮灰；
1.3、湿润基层：施工前，干燥的基层宜用水湿润表面，待水分被基层充分吸收后无浮水，再进行封闭剂的涂刷。
2. 施工
2.1封闭剂的配制：封闭剂为两组份，使用时按胶液：粉料= 1∶2.5（重量比）的比例充分搅拌均匀，使用时随搅随用， 2小时内使用完；
2.2底涂处理：若基层表面密实性不够，宜用混合好的封闭剂加水50%稀释，进行底涂料涂刷，为防止粉料沉淀，应边搅拌、边涂刷，底涂要充分干燥后(24小时)方可进行下道施工；
2.3封闭剂的涂刷：均匀涂刷，不得有漏涂部位。涂刷厚度1mm为宜。
（四）注意事项
1、封闭剂在配制时要充分搅拌均匀，使用时随搅随用，应在2小时内用完，有效期内若表面结皮，应除去皮膜后使用；
2、施工温度不低于5℃，在干燥与成膜过程中应避免阳光曝晒或高温，以防水分蒸发过快，也应避免雨水冲刷流失，如遇强烈阳光或下雨。应对涂膜表面覆盖保护，温度高，水蒸气蒸发过快时，在材料固化后，表面喷1~2次水养护。
（五）处理效果：经蓄水试验24小时无渗漏现象，效果较好(图5)。
六、结语
在混凝土常见的裂缝中，大多数发生在施工阶段或出现在工程正式交付使用以前，因此施工过程中对于混凝土工程的裂缝防治和裂缝的处理是非常重要的。A9网状裂缝柔性封闭剂施工简单，效率高，效果明显。
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汪金满：1978年3月16日生，中国地质大学土木工程建筑专业，甘肃建投第五建设集团公司质量部副部长，国家一级注册建造师。
论文作者:汪金满
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/4
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 楼面论文; 封闭剂论文; 管线论文; 表面论文; 《基层建设》2016年8期论文;