朱 健

摘要隨著鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在住宅建設(shè)中的大量推廣與應(yīng)用,現(xiàn)澆樓板裂縫問題成為居民住宅質(zhì)量投訴熱點(diǎn)。本文主要從施工、兼顧設(shè)計(jì)和材料方面分析了樓面裂縫的成因與綜合性防治措施。

關(guān)鍵詞鋼筋混凝土裂縫防治措施

1 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫成因分析

一般情況下,樓屋面裂縫表現(xiàn)為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。

1.1 混凝土原材料質(zhì)量方面

(1)水泥凝結(jié)或膨脹不正常,如水泥安定性不穩(wěn)定,水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹,產(chǎn)生裂縫。

(2)如果骨料中含泥量過大,細(xì)骨料太細(xì),則達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,隨著混凝土的干燥,會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。

(3)堿——骨料反應(yīng):蛋白質(zhì)、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強(qiáng)的水泥起化學(xué)反應(yīng),生成有膨脹能力的堿——硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產(chǎn)生裂縫。

(4)水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂混凝土強(qiáng)度值對(duì)水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計(jì)量變動(dòng)對(duì)強(qiáng)度影響的疊加。因此,水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計(jì)量偏差,將直接影響混凝土的強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配制的:坍落度大,流動(dòng)性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、混凝土收縮大,抗拉強(qiáng)度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫,泵送砼為了滿足泵送條件砂漿多的現(xiàn)象,此時(shí),砼脫水干縮時(shí),就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。

1.2 施工質(zhì)量方面

(1)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。

(2)混凝土澆搗后過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。

(3)施工工藝不當(dāng)引起:在施工過程中由于施工工藝不當(dāng),致使支座處負(fù)筋下陷,保護(hù)層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫;樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過早拆模,或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂;大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。

(4)后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫:為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力,規(guī)范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工,例如施工未留企口縫;板的后澆帶不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。

(5)樓面墊層內(nèi)鋪設(shè)的暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng),如水管、電線套管鋪設(shè)不夠牢靠、集中鋪設(shè)、上下交疊鋪設(shè)致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內(nèi),保護(hù)層厚度不足都可能造成板面沿管線長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。

(6)混凝土的收縮(溫度裂縫):眾所周知,混凝土引起收縮的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一種新的水泥結(jié)晶體,這種結(jié)晶體化合物較原材料體積小,因而引起混凝土體積的收縮,即所謂的凝縮,后期主要是混凝土內(nèi)自由水蒸發(fā)而引起的干縮。而且,如果混凝土處在一個(gè)溫差變化較大的環(huán)境下,將會(huì)使其收縮更為加劇。如施工發(fā)生在夏季炎熱氣溫下,石子表面溫度升高,使石子體積膨脹,拌制成混凝土后,石子受冷收縮,使混凝土表面出現(xiàn)發(fā)絲裂縫;混凝土澆搗后未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時(shí)得到水分的補(bǔ)充,因而在硬化過程中,現(xiàn)澆板受到支座的約束,勢(shì)必產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫,這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位,即板角處。

(7)目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中,普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時(shí)甚至不足5天一層。因此當(dāng)樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng),這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。

1.3 設(shè)計(jì)方面

(1)地基的不均勻沉降:在住宅建設(shè)中,有相當(dāng)一部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫,是由于地基不均勻沉降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴(kuò)展基礎(chǔ),則對(duì)于那些相對(duì)較長(zhǎng)的條式樓來說,要想保正它們沉降均勻是相當(dāng)困難的,因此,在這種情況下,有時(shí)也會(huì)由于基礎(chǔ)的不均勻沉降,而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂。

(2)荷載的作用:在住宅建設(shè)中,也有少部分鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫,是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)澆板的配筋計(jì)算過程中,通常只是根據(jù)其承載能力來確定配筋量的,而往往忽略了對(duì)板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗(yàn)算,由此而引起裂縫的產(chǎn)生,這些裂縫有時(shí)也會(huì)超過規(guī)范的最大允許值,這也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。

(3)結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫:房屋長(zhǎng)度過長(zhǎng),而又未考慮設(shè)置伸縮縫,當(dāng)房屋的自由伸縮達(dá)到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時(shí),就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外,平面布局凹凸較多,即轉(zhuǎn)角也越多,這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。

(4)在樓房的設(shè)計(jì)中,設(shè)備專業(yè)特別是電氣專業(yè),大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中,而且有時(shí)集中于某一處現(xiàn)澆板中的管線多達(dá)7-8根,并且這些管線的直徑多為2-3CM,由此就會(huì)使該處的現(xiàn)澆板厚度大大削弱,從而引起現(xiàn)澆板在該處開裂。

(5)大跨度大開間樓板未進(jìn)行剛度計(jì)算,板厚不夠,加上施工偏差、拆模過早等原因?qū)е铝芽p。

2 裂縫的預(yù)防措施

對(duì)于現(xiàn)澆板的裂縫,可采取以下幾個(gè)方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現(xiàn):

2.1 混凝土原材料質(zhì)量方面

(1)嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān),認(rèn)真檢驗(yàn),嚴(yán)控砂的粒徑及含泥量,做好各項(xiàng)試驗(yàn)。

(2)嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

2.2 施工質(zhì)量

(1)混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度

(2)混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應(yīng)限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。樓板澆筑后,對(duì)板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫,認(rèn)真養(yǎng)護(hù),防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。

(3)嚴(yán)格施工操作程序,杜絕過早拆模。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。

(4)后澆帶施工應(yīng)制定施工方案,杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實(shí)、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現(xiàn)象。同時(shí)杜絕在澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂,造成變形。

(5)對(duì)于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設(shè)垂直于線管的抗裂短鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。線管敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時(shí)在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土灌筑順利和振搗密實(shí)。當(dāng)線管數(shù)量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時(shí),宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各設(shè)2%O12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。

(6)加強(qiáng)對(duì)樓面混凝土的養(yǎng)護(hù)。早期的妥善養(yǎng)護(hù)可避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生,施工中必須堅(jiān)持覆蓋麻袋或草包,進(jìn)行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護(hù),并可采用噴養(yǎng)護(hù)液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

(7)嚴(yán)格控制板面負(fù)彎矩鋼筋的保護(hù)層厚度。板的保護(hù)層厚度不應(yīng)大于1.5厘米。

2.3 設(shè)計(jì)方面

(1)對(duì)于地基的不均勻沉降,可通過調(diào)整基礎(chǔ)的選型進(jìn)行控制,如采取改用深基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)等方式以減少這類裂縫的發(fā)生。

(2)在板角增加輻射筋。現(xiàn)澆板的四周在設(shè)計(jì)上都已配置負(fù)彎矩筋,但針對(duì)絕大多數(shù)裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象,在板角四周增設(shè)輻射筋,使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。

(3)平面布置盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫。

3 裂縫的處理方法

第一,對(duì)于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時(shí),可用抹壓一遍處理。

第二,其他一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1:2或1:l水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護(hù)。

第三,當(dāng)裂縫較大時(shí),應(yīng)沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可采用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。

第四,當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時(shí),應(yīng)對(duì)樓板進(jìn)行靜載試驗(yàn),檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)安全性,必要時(shí)可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性。

第五,通長(zhǎng)、貫通的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)裂縫,裂縫寬度大于0.3毫米的,可采用結(jié)構(gòu)膠粘扁鋼加固補(bǔ)強(qiáng),板縫用灌縫膠高壓灌膠。

4 結(jié)束語

樓屋面現(xiàn)澆板容易出現(xiàn)的一些非結(jié)構(gòu)性裂縫現(xiàn)象,經(jīng)國(guó)內(nèi)外眾多專家的分析研究,以及實(shí)際工程中的防治、處理案例,已積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。但要徹底消除裂縫現(xiàn)象,尚有待不斷提高施工技術(shù)和積累經(jīng)驗(yàn),并進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,采用更為科學(xué)的解決方法。