孫健,殷學(xué)宇
(山東魯碧建材有限公司,山東 濟(jì)南 271100)
某住宅樓工程為框架結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ)。主樓墻柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為 C45、C40,在工程施工過程中出現(xiàn)了豎向結(jié)構(gòu)混凝土裂紋,主要分布在門、窗、洞口等部位的轉(zhuǎn)角處。
裂紋基本都到頂;構(gòu)件的對(duì)面同樣位置,裂紋基本形狀相同;同期施工的兩個(gè)樓,C40 和 C45 都有,已經(jīng)拆模和未拆模的,有暴露的面都有一定幾率裂紋。
裂紋情況經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,該工程鋼筋混凝土裂紋主要表現(xiàn)為一種形式:新施工的主樓,門窗洞口出現(xiàn)裂紋(圖 1)。根據(jù)裂紋位置、形態(tài)、裂紋寬度、裂紋發(fā)現(xiàn)時(shí)間以及目前結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及受力狀態(tài),經(jīng)綜合分析,角部裂紋、開口處斜向裂紋系混凝土收縮、溫度影響綜合所致應(yīng)力集中,為非受力性裂紋,不影響結(jié)構(gòu)安全性能和使用性能。
圖 1 裂紋形態(tài)及裂紋出現(xiàn)的代表部位
(1)澆筑部位的混凝土存在水灰比大、坍落度過大的情況,如果采用泵送混凝土,為了滿足泵送條件,更會(huì)出現(xiàn)坍落度大、流動(dòng)性好,局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象。此時(shí),混凝土在硬化干縮后,極易產(chǎn)生表面裂紋。
(2)澆筑部位的混凝土,由于強(qiáng)度等級(jí)比較高,通常情況下,水泥用量比較大,凝結(jié)時(shí)間也短,短時(shí)間內(nèi)水化熱大,熱量集中,難以釋放,造成溫差應(yīng)力裂紋。
構(gòu)造配筋不滿足要求也是造成商品混凝土開裂的一個(gè)重要原因。
(1)與墻或者柱澆筑成一體的梁端及墻柱連接受到強(qiáng)約束部位,應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋。
(2)在門窗的角部形狀、剛度突變部位,宜配置防止應(yīng)力集中裂紋的構(gòu)造鋼筋或者采用圓角、折角等防裂構(gòu)造措施。
(1)溫度變形和收縮變形引起的混凝土裂紋。
梁、柱、墻、板等部位的鋼筋混凝土構(gòu)件共處在同一個(gè)大氣環(huán)境中,當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時(shí),這些構(gòu)件相應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。
(2)板與墻柱等部位,由于構(gòu)造不同,經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復(fù)作用后的溫差合力對(duì)門窗洞口角部的混凝土將產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力。
兩個(gè)作用因素的疊加,對(duì)門窗洞口角部的混凝土形成不利作用的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過了結(jié)構(gòu)部位的鋼筋混凝土的抗拉強(qiáng)度極限,就會(huì)產(chǎn)生裂紋。
在澆筑過程中,如果氣溫高,會(huì)加速上述因素的作用。
現(xiàn)場(chǎng)勘查后,積極查閱相關(guān)資料,并與業(yè)內(nèi)權(quán)威專家聯(lián)系,應(yīng)當(dāng)針對(duì)裂紋產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)預(yù)防措施以減少裂紋的產(chǎn)生。
(1)在材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制混凝土配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比;并嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率,減少砂率,從而達(dá)到減少收縮量的目的;選用低水化熱水泥,延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
(2)在澆筑施工環(huán)節(jié)[2]。澆筑前,先將模板澆水濕透,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。澆筑中,嚴(yán)格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上磚、上荷載和過早拆模,加強(qiáng)澆搗混凝土整個(gè)過程中的鋼筋看護(hù),隨時(shí)將位置不正確的鋼筋復(fù)位,確保其位置準(zhǔn)確,加強(qiáng)模板體系監(jiān)護(hù),避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂紋。澆筑完畢后,要注意加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),澆筑后及時(shí)覆蓋、保溫,認(rèn)真養(yǎng)護(hù)養(yǎng)生。要注意避免高溫時(shí)間段施工,可以選擇下午或者晚上施工,防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。
(3)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),泵送施工混凝土工藝下,在處于門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件,適當(dāng)增大配筋,提高混凝土極限抗拉伸能力,其技術(shù)措施如下:
1)與墻或者柱澆筑成一體的梁端及墻柱連接受到強(qiáng)約束部位,應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋。
2)在門窗的角部形狀、剛度突變部位,宜配置防止應(yīng)力集中裂紋的構(gòu)造鋼筋或者采用圓角、折角等防裂構(gòu)造。
以上幾種方法應(yīng)該根據(jù)受到的不同條件的限制因素,科學(xué)選擇,總體思路要以提高門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土的含鋼率為主。有針對(duì)性地在門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土處增配放射性配筋,作用尤為明顯。
通過以上對(duì)豎向結(jié)構(gòu)門窗洞口轉(zhuǎn)角處裂紋產(chǎn)生原因的分析,提出了一些防裂措施,經(jīng)過一定時(shí)間的后續(xù)跟蹤,項(xiàng)目中該裂紋現(xiàn)象得到了較有效的控制。豎向結(jié)構(gòu)裂紋不太常見,這種門窗洞口轉(zhuǎn)角處的裂紋尤為少見,產(chǎn)生裂紋因素也是復(fù)雜多變的,不易分析,裂紋防治需要多方因素結(jié)合,考慮全面,才能使裂紋得到最有效的控制。