王相兵
【摘要】現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的影響因素很多。分析了施工、設(shè)計(jì)及材料三方面的原因,并針對上述成因提出相應(yīng)的裂縫防治措施,對已形成的裂縫提出有效的處理方法。
【關(guān)鍵詞】裂縫;混凝土現(xiàn)澆樓板;防治措施
【Abstract】There are many factors lead to leaks in pouring concrete floor.Reasons from materials,design and construction were analyzed, and corresponding precautions were provided. Effective measures to deal with leaks were shown.
【Key words】 Leak;Pouring concrete floor;Precaution and treatment
1. 前言
鋼筋混凝土預(yù)制板由于在構(gòu)造上存在著整體性差、抗震性差等缺陷,在近年的建筑工程建設(shè)中它逐步被鋼筋混凝土現(xiàn)澆板所替代,但是,隨著鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在房屋建設(shè)中的大量推廣與應(yīng)用, 現(xiàn)澆樓板裂縫已成為一種質(zhì)量通病,如何防治現(xiàn)澆樓板裂縫成為工程亟待解決的問題。
2. 原因分析
現(xiàn)澆樓板裂縫表現(xiàn)為:縱向、橫向裂縫、斜向裂縫以及不規(guī)則裂縫。究其原因,主要有施工、設(shè)計(jì)及混凝土原材料等三方面的原因,以下將逐一具體分析。
2.1施工方面。
2.1.1混凝土施工過分振搗 。
混凝土施工振搗過多使粗骨料沉落擠出水分和空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成表面砂漿層,砂漿層比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成收縮裂縫。在澆筑混凝上時(shí)對模板灑水不夠,模板過于干燥,在澆搗時(shí)模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
2.1.2混凝土澆搗后處理不當(dāng)。
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。
2.1.3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)穹矩造成橫向裂縫。
2.1.4后澆帶施工不慎。
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。
2.1.5管線鋪設(shè)欠周。
樓面墊層內(nèi)鋪設(shè)的暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng)會(huì)造成裂縫,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度方向產(chǎn)生裂縫。
2.1.6未考慮溫度應(yīng)力的影響。
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。另外,室內(nèi)外溫差變化較大,也要引起一定的裂縫。
2.1.7施工后保護(hù)措施不當(dāng)。
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。
2.2設(shè)計(jì)方面。
2.2.1地基不均勻沉降。
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),則對于那些相對較長的條式樓來說,要想保證建筑物沉降均勻是相當(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。
2.2.2荷載的作用。
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。
2.2.3結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫
房屋長度過長,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。
2.2.4管線設(shè)計(jì)不當(dāng)。
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。
2.3混凝土原材料質(zhì)量方面。
2.3.1水泥質(zhì)量不合格。
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。
2.3.2骨料質(zhì)量不符合要求。
如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。此外,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。
2.3.3材料配比不當(dāng)。
水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂混凝上強(qiáng)度值對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,采用坍落度大、流動(dòng)性好的砼,易產(chǎn)生局部粗骨料少、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。
3. 裂縫的預(yù)防措施
對于現(xiàn)澆板的裂縫問題,可以采取以下相應(yīng)的措施,以減少或避免這些裂縫的出現(xiàn)。
3.1施工質(zhì)量控制。
3.1.1做好混凝土澆搗。
在混凝土澆搗前,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。
3.1.2注意混凝土澆筑完畢后的處理。
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。
3.1.3按操作程序施工。
嚴(yán)格遵循施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早加荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護(hù)筋,避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長的鋼筋網(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。
3.1.4做好施工后澆帶。
施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制定施工方案,杜絕在后澆處出現(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)更要杜絕在未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。
3.1.5妥善處理管線。
對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),抗裂短鋼筋采用6~8,間距≤150,兩端的錨固長度應(yīng)不小于300mm。線管在敷設(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,以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實(shí)。并且當(dāng)線管數(shù)量眾多,使集散口的砼截面大量削弱時(shí),宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各212的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。
3.1.6加強(qiáng)混凝土模板支設(shè)
對計(jì)劃中的臨時(shí)大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設(shè)前,就預(yù)先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施,以增強(qiáng)剛度,減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載,并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力,進(jìn)一步防止裂縫的發(fā)生。
3.1.7加強(qiáng)對樓面砼的養(yǎng)護(hù)。
砼的保濕養(yǎng)護(hù)對其強(qiáng)度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)可以避免表面脫水并大量減少砼初期伸縮裂縫發(fā)生。但實(shí)際施工中,由于搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè),因此樓面砼往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護(hù)延續(xù)時(shí)間。為此,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),達(dá)到降低成本和提高工效,并可避免或減少對施工的影響。
3.1.8嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度
現(xiàn)澆板負(fù)筋一般放置在支座梁鋼筋上面,與梁筋應(yīng)綁扎在一起;另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負(fù)筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護(hù)層,避免支座處因負(fù)筋下沉,保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫,板的保護(hù)層厚度不應(yīng)大于1.5cm。
3.2控制設(shè)計(jì)質(zhì)量。
3.2.1采取合理的基礎(chǔ)選型。
對于地基的不均允沉降,可以通過調(diào)整基礎(chǔ)的選型來對樓房沉降和沉降差進(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。
3.2.2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)筋,但針對絕大多數(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,此外配筋較多時(shí),相對來說也能明顯改善裂縫的產(chǎn)生或擴(kuò)展,根據(jù)裂縫距板角的距離,輻射筋長度為1.5m 左右。
3.2.3注意建筑物平面選型。
建筑物平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫。平面轉(zhuǎn)角過多,即薄弱部位越多,而這些部位由于應(yīng)力集中,往往是裂縫的多發(fā)區(qū)。
3.3混凝土原材料質(zhì)量方面。
3.3.1控制水泥質(zhì)量。
盡可能不使用民辦小廠生產(chǎn)的水泥,如必須使用,應(yīng)認(rèn)真對水泥標(biāo)號及安定性進(jìn)行試驗(yàn)。
3.3.2控制骨料質(zhì)量。
嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)、認(rèn)真地對進(jìn)場砂石骨料進(jìn)行檢驗(yàn),嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。并做好各項(xiàng)試驗(yàn),一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不合格材料進(jìn)場必須立即停止使用并清除出場。
3.3.3嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。
根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級和質(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。
4. 裂縫的處理方法
4.1對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。對于其它一般裂縫處理,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)。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,也可以采用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。
4.2當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時(shí),應(yīng)對樓板進(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。
4.3對于通長、貫通的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)裂縫,當(dāng)裂縫寬度大于0.3mm時(shí),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。
5. 結(jié)語
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫是目前工程中較普遍的一項(xiàng)質(zhì)量頑癥,其產(chǎn)生的原因是多方面的。只有加強(qiáng)混凝土樓板的施工工藝管理,嚴(yán)格遵守施工規(guī)程,控制其材料性能,加強(qiáng)混凝土設(shè)計(jì)質(zhì)量的管理,就能大大減少混凝土樓板裂縫。
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