摘 要
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,建設(shè)規(guī)模日益增大,如何在確保建筑工程質(zhì)量的同時(shí),又能使建筑物能長(zhǎng)久、安全的使用下去,因此建筑工程質(zhì)量通病日益受到各級(jí)政府和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。在眾多工程建設(shè)中,混凝土使用面比較廣泛,同時(shí)混凝土的裂縫問(wèn)題已經(jīng)成為工程質(zhì)量中較為常見(jiàn)的問(wèn)題。
本文主要從混凝土原材料、施工質(zhì)量及設(shè)計(jì)三方面分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,同時(shí)提出如何通過(guò)混凝土原材料、施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)三方面措施,避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生,并對(duì)混凝土裂縫的處理方法進(jìn)行說(shuō)明,最后對(duì)相關(guān)混凝土裂縫案例進(jìn)行具體分析說(shuō)明。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;混凝土原材料;施工質(zhì)量;設(shè)計(jì)
目 錄
前言 5
1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析 5
1.1 形式及其出現(xiàn)的部位 5
1.2 原因分析 5
1.2.1 混凝土原材料質(zhì)量方面 5
1.2.2 施工質(zhì)量方面 6
1.2.3 設(shè)計(jì)方面 6
2 混凝土裂縫的預(yù)防措施 7
2.1 混凝土原材料質(zhì)量方面 7
2.2 施工質(zhì)量方面 8
2.3 設(shè)計(jì)方面 9
3 裂縫的處理方法 10
3.1 混凝土裂縫治理方法按無(wú)害裂縫和有害裂縫進(jìn)行治理 10
3.1.1 無(wú)害裂縫治理 10
3.1.2 有害裂縫治理 10
3.2 常見(jiàn)的混凝土裂縫處理的基本原理、要點(diǎn) 11
3.2.1 樹(shù)脂灌注法 11
3.2.2 聚合物侵入法 11
3.2.3 頂合法 11
3.2.4 表面封閉法 11
3.2.5 灌注法 11
3.2.6 鉆孔嵌塞法 11
3.2.7 柔性密封法 11
3.2.8 粘貼法 11
3.2.9 附加鋼筋法 12
3.2.10 干嵌填法 12
3.2.11 迭合面層法 12
3.3 裂縫修補(bǔ)檢測(cè) 12
4 案例分析一 12
4.1 工程概況 12
4.2 裂縫的出現(xiàn) 12
4.3 裂縫描述 12
4.4 原因分析 12
4.5 處理辦法 13
4.6 修補(bǔ)效果 13
5 案例分析二 13
5.1 工程概述 13
5.2 原因分析 14
5.3 裂縫出現(xiàn)因素混凝土收縮變形是這種工程材料的固有特性 14
5.4 本工程產(chǎn)生裂縫主要有以下幾個(gè)因素 14
5.5 出現(xiàn)的主要裂縫成因分析 15
5.5.1 穿線(xiàn)管位置裂縫原因 15
5.5.2板角斜裂縫原因 15
5.6 建議 16
6 結(jié)語(yǔ) 16
致 謝 17
參考文獻(xiàn) 18
建筑工程中混凝土裂縫相關(guān)問(wèn)題研究
前言
混凝土裂縫是建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件不可避免的,其微觀裂縫是由自身物理力學(xué)性質(zhì)決定的,但是它的有害程度是可以控制的。隨著我國(guó)建筑業(yè)的迅速發(fā)展,人民生活質(zhì)量的不斷提高,對(duì)于住宅工程質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。由于商品混凝土、其它新型建材的應(yīng)用,混凝土強(qiáng)度的提高,坍落度加大,現(xiàn)澆混凝土樓板的約束性增強(qiáng),混凝土的收縮增大,從而造成混凝土現(xiàn)澆板產(chǎn)生的裂縫越來(lái)越多,因此業(yè)主向有關(guān)部門(mén)的質(zhì)量投訴也較多。雖然這些裂縫一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全,但對(duì)結(jié)構(gòu)的正常使用和觀感卻有一定的影響,給住戶(hù)心理上造成“不安全感”。本文將通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因、出現(xiàn)的部位和形式進(jìn)行分析,對(duì)裂縫的控制和預(yù)防以及裂縫的處理進(jìn)行詳細(xì)論述。
1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
1.1 形式及其出現(xiàn)的部位
一般情況下,現(xiàn)澆板裂縫表現(xiàn)為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。這些裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜,形式多樣。裂縫的形態(tài)和形狀多種多樣,大多出現(xiàn)在混凝土樓板的表面。在較薄的板中,裂縫常沿短尺寸方向分布,也有分布在樓板中間的縱橫向裂縫,爆炸型裂縫,預(yù)埋管件部位較寬的貫穿裂縫及房間陰角部位呈45度斜裂縫。
1.2 原因分析
現(xiàn)澆板混凝土裂縫究其原因,主要有混凝土原材料、施工及設(shè)計(jì)三方面的原因,往往因?yàn)槭┕げ灰?guī)范導(dǎo)致混凝土現(xiàn)澆板裂縫占有較大的比例,以下就混凝土現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析:
1.2.1 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產(chǎn)生體積膨脹,產(chǎn)生裂縫。
(2)如果骨料中含泥量過(guò)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。
(3)堿-骨料反應(yīng):安山巖、蛋白質(zhì)、輝綠巖、玄武巖、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、坍落度過(guò)大,或使用過(guò)量粉砂混凝土強(qiáng)度值對(duì)水灰比變化十分敏感,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置的混凝土收縮大,抗拉強(qiáng)度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫,泵送混凝土為了滿(mǎn)足泵送條件,坍落度大,流動(dòng)性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象,此時(shí),混凝土脫水干縮時(shí),就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。
1.2.2 施工質(zhì)量方面
(1)混凝土施工過(guò)分振搗,模板、墊層過(guò)于干燥的混凝土澆筑振搗后,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。如果澆筑混凝土之前模板灑水不夠,過(guò)于干燥,則模板吸水量較大,容易引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
(2)混凝土澆搗后過(guò)分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過(guò)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和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)致混凝土現(xiàn)澆板表面龜裂。
(3)在施工過(guò)程中因?yàn)槭┕すに嚥划?dāng),造成支座處負(fù)筋下陷,保護(hù)層過(guò)大,固定支座在施工中使混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)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,致使混凝土早期強(qiáng)度低或無(wú)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)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,造成斜坡槎;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(xiàn)套管鋪設(shè)不當(dāng),如水管、電線(xiàn)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(xiàn)套管上皮在墊層厚度1/3以?xún)?nèi),保護(hù)層厚度不足都可能造成板面沿管線(xiàn)長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。
(6)眾所周知,混凝土引起收縮的原因主要是在硬化初期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)晶體化合物比原材料體積小,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)溫度變化較大的環(huán)境下,將會(huì)使其收縮更為加劇。如夏季炎熱氣溫下混凝土施工,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。
(7)目前在主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,普遍存在質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)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),施工操作過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)荷載、沖擊荷載,模板、鋼管等周轉(zhuǎn)材料的集中堆放,使現(xiàn)澆樓板因承受高于設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的荷載而出現(xiàn)裂縫。
1.2.3 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(lái)說(shuō),要想保證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(kāi)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)澆板的配筋過(guò)程中,通常只是根據(jù)其承載能力來(lái)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(guò)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(guò)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(zhuān)業(yè)特別是電氣專(zhuān)業(yè),大多將照明、有線(xiàn)電視、通訊等所需的管線(xiàn)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(xiàn)多達(dá)7-8根,由此就會(huì)使該處現(xiàn)澆板厚度大大削弱,從而引起現(xiàn)澆板在該處開(kāi)裂。
2 混凝土裂縫的預(yù)防措施
雖然鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在使用過(guò)程中,存在出現(xiàn)裂縫這一重大缺陷,但它與預(yù)制板相比,還是優(yōu)點(diǎn)要大于其缺點(diǎn)的,并且它的這一缺點(diǎn)在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中,可以通過(guò)一定的措施,使其影響控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)?,F(xiàn)澆板的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)性能方面,采用現(xiàn)澆板后,將是優(yōu)點(diǎn)要大于其缺點(diǎn)的,并且它的這一缺點(diǎn)在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中,可以通過(guò)一定的措施,使其影響控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。現(xiàn)澆板的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)性能方面,采用現(xiàn)澆板后,將使樓、屋蓋的結(jié)構(gòu)剛度及強(qiáng)度、建筑物的整體抗震性能得到顯著的提高。
對(duì)于現(xiàn)澆板的裂縫問(wèn)題,可以采取以下幾個(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)水泥宜優(yōu)先采用早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥,進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)對(duì)其品種、級(jí)別、包裝或批次、出廠日期和進(jìn)場(chǎng)的數(shù)量等進(jìn)行檢查,并應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
(2)嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)、認(rèn)真對(duì)進(jìn)場(chǎng)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),一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)場(chǎng)材料不合格就必須立即停止使用并將不合格材料清除出場(chǎng)。
(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(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。
(4)改善混凝土的攪拌加工工藝,在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)文明施工,提高設(shè)備利用率,節(jié)約能源,商品混凝土的使用率逐年提高。但受劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價(jià)位、低性能的砼外摻劑,以及細(xì)度模數(shù)低、含泥量較高的中細(xì)砂作為降低價(jià)格和成本的主要競(jìng)爭(zhēng)手段,導(dǎo)致商混凝土質(zhì)量顯著下降。
另一方面承包商在訂購(gòu)混凝土?xí)r,應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)提出對(duì)混凝土品質(zhì)的明確要求,不能片面壓價(jià)和追求低價(jià)格、低成本而忽視了混凝土的品質(zhì),導(dǎo)致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)逐車(chē)嚴(yán)格控制好商品混凝土的坍落度檢查,以保證混凝土熟料的半成品質(zhì)量。
2.2 施工質(zhì)量方面
(1) 在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免末班過(guò)多吸收水分,澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度振搗。
(2)高溫季節(jié)澆筑混凝土?xí)r要減少建筑厚度,利用澆筑層面散熱或采用搭設(shè)遮陽(yáng)板等輔助措施控制混凝土的溫度升高,降低澆筑時(shí)混凝土的溫度。
(3)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)現(xiàn)澆板面應(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。
(4)在澆筑前要了解天氣情況,在天氣情況惡劣時(shí),可延期澆筑。同時(shí),現(xiàn)澆板上不要過(guò)早上人、堆料、施荷加載,因混凝土澆筑后要有一個(gè)硬化過(guò)程,才會(huì)有強(qiáng)度。如果在混凝土尚未有一定強(qiáng)度的情況下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐,就會(huì)使現(xiàn)澆板產(chǎn)生更多的裂縫。因此,必須做到在混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。在樓板澆搗過(guò)程中更要派專(zhuān)人護(hù)筋,避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。
(5)注意鋼筋綁扎質(zhì)量,嚴(yán)格控制板面負(fù)筋保護(hù)層厚度?,F(xiàn)澆板負(fù)筋按設(shè)計(jì)要求都放在板上面,有梁通過(guò)或隔斷時(shí)一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。為了控制好負(fù)筋保護(hù)層厚度,必須采用φ10-φ14的鋼筋馬凳來(lái)固定負(fù)筋的位置,縱橫間距800mm左右,并用電焊把馬凳與負(fù)筋焊牢,使馬凳在混凝土澆筑過(guò)程中不移位,保證負(fù)筋不下沉,從而有效控制負(fù)筋保護(hù)層的厚度,不使板負(fù)筋保護(hù)層過(guò)厚而產(chǎn)生裂縫。在澆筑混凝土?xí)r鋪設(shè)架板,嚴(yán)禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏。
(6)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),不按圖紙要求留設(shè)施工縫,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。
(7)對(duì)于較粗的線(xiàn)管或多根線(xiàn)管的集散處,可增設(shè)垂直于線(xiàn)管的抗裂短鋼筋網(wǎng)加強(qiáng),抗裂短鋼筋采用φ6-φ8,間距≤150,兩端的錨固長(zhǎng)度應(yīng)不小于300毫米。線(xiàn)管在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越,交叉布線(xiàn)處采用線(xiàn)盒,同時(shí)在多根線(xiàn)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(xiàn)管底部的砼灌筑順利和振搗密實(shí)。并且當(dāng)線(xiàn)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)上下的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。
(8)針對(duì)裂縫比較集中在板角處,可在施工時(shí)在板四角配置一定數(shù)量的角筋,即輻射筋。在板角四周增設(shè)φ8@200mm,長(zhǎng)度為1800mm左右的輻射筋,以此來(lái)滿(mǎn)足板角應(yīng)力的需要,使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用范圍與輻射筋相一致,從而有效地控制裂縫的產(chǎn)生。
(9)對(duì)計(jì)劃中的臨時(shí)大開(kāi)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,要預(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(lái)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。
(10)現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完成后,做好現(xiàn)澆板養(yǎng)護(hù)工作,是保證混凝土強(qiáng)度、防治裂縫產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)之一。規(guī)范規(guī)定,常溫下混凝土澆筑后12h內(nèi),必須覆蓋用以進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),普通水泥不能少于7d,如果忽視了對(duì)混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)過(guò)程,一方面會(huì)降低混凝土強(qiáng)度;另一方面還會(huì)使混凝土在硬化過(guò)程中來(lái)不及補(bǔ)充水分,使混凝土因大量缺水而產(chǎn)生裂縫。
所以做好混凝土的澆水養(yǎng)護(hù),既可減少溫度裂縫,也可降低混凝土收縮裂縫。對(duì)于不便于覆蓋澆水或使用塑料布養(yǎng)護(hù)時(shí),宜噴涂保護(hù)層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2.3 設(shè)計(jì)方面
結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)始終以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù),嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性條文,特別對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)除了進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算外,還應(yīng)重視構(gòu)造設(shè)計(jì),確保結(jié)構(gòu)安全、正常使用及良好觀感,減少質(zhì)量通病發(fā)生的根源。
(1)結(jié)構(gòu)體系的選用:結(jié)構(gòu)平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng),并應(yīng)具有良好的整體性,應(yīng)避免樓板尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層,結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變成薄弱部位,產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近,當(dāng)建筑物長(zhǎng)度超過(guò)40m時(shí),宜設(shè)置伸縮縫或后澆帶。這樣可減小了混凝土現(xiàn)澆板因溫差變化等因素造成現(xiàn)澆板開(kāi)裂的可能性。
(2)適當(dāng)擴(kuò)大配筋率:在保證結(jié)構(gòu)延性的前提下,現(xiàn)澆板內(nèi)配筋均采用細(xì)筋、密配的方法,適當(dāng)提高配筋率,對(duì)混凝土收縮及裂縫擴(kuò)展起到一定的抑制作用。另外,在外墻拐角處的現(xiàn)澆板內(nèi)配置一定數(shù)量放射筋,增加混凝土現(xiàn)澆板的抗裂性,減少現(xiàn)澆板出現(xiàn)45度斜裂縫可能性。
(3)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(guò)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)。適當(dāng)增加現(xiàn)澆板的厚度:住宅中的現(xiàn)澆板厚度不宜小于110mm,廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)等不宜小于90mm。通過(guò)樓板厚度的增加,就增加了板的剛度以及現(xiàn)澆板的早期承載力。
(4)結(jié)構(gòu)的材料:宜優(yōu)先用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋,縱向受力鋼筋宜選用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)熱軋鋼筋,箍筋宜選用Q235熱軋鋼筋。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜高于C30,也不宜低于C20。
(5)相應(yīng)的構(gòu)造措施:板中受力鋼筋的間距不應(yīng)大于150mm左右,直徑不宜小于8mm,多層砌體結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板伸進(jìn)縱橫墻內(nèi)的長(zhǎng)度均不應(yīng)于120mm,并與墻、柱(包括構(gòu)造柱)或圈梁可靠連接。當(dāng)現(xiàn)澆板開(kāi)洞洞口尺寸大于800mm時(shí),洞口周邊應(yīng)設(shè)置暗梁,在板內(nèi)預(yù)埋復(fù)合塑料管及預(yù)留洞口處,增設(shè)鋼筋網(wǎng)片,對(duì)管道交叉處,宜采用線(xiàn)盒,避免立體交叉配筋。
(6)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(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,此外配筋較多時(shí),相對(duì)來(lái)說(shuō)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(zhǎng)度為1.5m左右。
3 裂縫的處理方法
3.1 混凝土裂縫治理方法按無(wú)害裂縫和有害裂縫進(jìn)行治理
3.1.1 無(wú)害裂縫治理
無(wú)害裂縫治理原則上只進(jìn)行表面修補(bǔ),常用的方法在混凝土出現(xiàn)裂縫的表面涂刷一層無(wú)機(jī)防水涂料。無(wú)機(jī)涂料涂刷后不得開(kāi)裂,但粘結(jié)力強(qiáng),耐水性好。
3.1.2 有害裂縫治理
1有害裂縫治理原則:(1)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,結(jié)構(gòu)變形處于穩(wěn)定狀態(tài),裂縫無(wú)發(fā)展,才能治理有害裂縫;(2)裂縫處理與防水處理相結(jié)合,裂縫處理與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性處理相結(jié)合;(3)在治理裂縫過(guò)程中,不得破壞原結(jié)構(gòu);(4)裂縫治理應(yīng)采用注漿和封縫相結(jié)合,注漿材料和封縫材料應(yīng)滿(mǎn)足防水耐久性的要求,應(yīng)采用經(jīng)過(guò)檢測(cè)。并經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),質(zhì)量可靠的材料;(5)方案合理選材得當(dāng)、施工可靠、管理到位。
2有害裂縫治理基本要求:(1)提供治理裂縫的基本資料;(2)有害裂縫滲漏水情況和產(chǎn)生裂縫的原因;(3)提供封縫材料,注漿材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求,注漿設(shè)備情況;(4)編寫(xiě)施工方案及質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)等。
3有害裂縫治理方法:先開(kāi)槽封縫,后鉆孔注漿、采用封縫和注漿相結(jié)合的治理裂縫的方法。(1)沿裂縫開(kāi)槽:采用破縫機(jī)開(kāi)槽,然后用人工沿槽縫鑿除縫間混凝土,機(jī)械破縫寬度2cm、深度2-3cm,開(kāi)槽長(zhǎng)度沿裂縫兩端各延長(zhǎng)40-60cm;(2)清洗槽體,做到槽體規(guī)范(深度與寬度)干凈;(3)充分濕潤(rùn)槽體;(4)槽體涂刮嵌縫料:要求嵌縫材料能在潮濕基面施工,嵌縫料與槽縫間混凝土有牢固的粘結(jié)力,耐久性好,不開(kāi)裂、材料中不得含有溶出物,無(wú)污染環(huán)境,無(wú)腐蝕功能;(5)應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)(一般72h保持嵌縫料濕潤(rùn));(6)鉆孔:孔要求深而細(xì),鉆斜孔:孔徑φ8-φ18孔深為混凝土厚度1/2-2/3,斜孔α=350-450;(7)注漿設(shè)備選型:應(yīng)選用高壓電動(dòng)注漿機(jī),要求注漿壓力不小于40mpa,機(jī)具體積小,便于操作及攜帶,產(chǎn)品采用模組化設(shè)計(jì),便于組裝拆卸及保養(yǎng);(8)應(yīng)配備有注漿零配件:止水針頭、鉆頭(各類(lèi)長(zhǎng)度200-450mm)、注漿管、牛油頭、開(kāi)關(guān)閥門(mén)、連接桿、高壓管;(9)注漿材料選擇:注漿材料的選擇,要求可灌性好,在有水或潮濕基面上有牢固的粘結(jié)力,強(qiáng)度高耐久性好,不收縮、無(wú)溶解物質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)污染、防腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn);一般選用改性環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料;(10)安裝注漿嘴; (11)采用r1型堵漏材料封堵注漿嘴,防止注漿料從注漿嘴周?chē)鷿B出; (12)做壓水試驗(yàn),檢查注漿嘴孔口有無(wú)滲漏水和提供裂縫注漿進(jìn)漿壓力,試壓不得小于4-8mpa;(13)注漿時(shí),采用正壓與負(fù)壓并舉的方式進(jìn)行;(14)注漿時(shí)進(jìn)漿壓力從低到高、直到壓力穩(wěn)定、進(jìn)漿壓力發(fā)生突變時(shí),停止注漿,相隔8h后進(jìn)行三次注漿、注漿方法與第一次注漿方法相同;(15)最后一次注漿約48h后(一般3d),再進(jìn)行注漿檢查,注漿檢查的壓力達(dá)10mpa不進(jìn)漿,注漿成功;(16)拆管封管、注漿結(jié)束。
3.2 常見(jiàn)的混凝土裂縫處理的基本原理、要點(diǎn)
3.2.1 樹(shù)脂灌注法
環(huán)氧樹(shù)脂是常見(jiàn)的混凝土裂縫的灌注材料。它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,并能抵達(dá)混凝土所遇到的大多數(shù)化學(xué)侵蝕,樹(shù)脂可以灌入到0.05的裂縫。除某些特殊的環(huán)氧樹(shù)脂之外,當(dāng)裂縫是活動(dòng)的,有滲漏的、不能干透的或者裂縫數(shù)量極多時(shí),通常不易采用樹(shù)脂灌注法。
3.2.2 聚合物侵入法
真空滲入法 更適合封閉多重?zé)o規(guī)則表面裂縫。先將裂縫表面密封,抽取真空,使裂縫中和孔隙中的空氣排除。再在大氣壓力下用純環(huán)氧樹(shù)脂漿料注入裂縫表面中。
3.2.3 頂合法
當(dāng)必須恢復(fù)主裂縫斷面的抗拉強(qiáng)度時(shí),使用頂合法比較適宜。特別比較適宜在不會(huì)損壞周?chē)Y(jié)構(gòu)的場(chǎng)合下用來(lái)鎖閉活動(dòng)裂縫。用相對(duì)薄而長(zhǎng)的金屬“縫合U型釘”跨過(guò)裂縫嵌入事先開(kāi)好的槽溝中,用無(wú)收縮砂漿或者環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑來(lái)固定。
3.2.4 表面封閉法
這是最簡(jiǎn)單和最普通的裂縫修補(bǔ)方法。用于修補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫,通過(guò)密封裂縫來(lái)防止水汽、化學(xué)物質(zhì)和二氧化碳的侵入。
3.2.5 灌注法
聚合物灌注基于氨基甲乙醇或者丙烯酰胺聚合物的灌注漿料,和水反應(yīng)后形成固態(tài)沉淀物或泡沫材料,起到密封裂縫的作用,可在潮濕環(huán)境中使用。
3.2.6 鉆孔嵌塞法
這種方法通常用來(lái)灌注墻體中的裂縫。如果要求密封防水,孔中應(yīng)填入柔性瀝青來(lái)代替砂漿;如果灌注栓塞得作用比較重要,孔中則要灌注環(huán)氧樹(shù)脂。
3.2.7 柔性密封法
通常將活動(dòng)裂縫轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)節(jié)縫是比較適宜的方法。沿裂縫邊緣開(kāi)一凹槽并填入適當(dāng)?shù)娜嵝圆牧?。?jié)縫底部使用隔離層。
3.2.8 粘貼法
當(dāng)運(yùn)動(dòng)不止作用于一個(gè)平面時(shí),或者過(guò)度的運(yùn)動(dòng)已超過(guò)一個(gè)普通尺寸的凹槽所允許的范圍時(shí),或者不可以切割出槽時(shí)可使用這個(gè)方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫,僅將帶的邊緣部分粘住。
3.2.9 附加鋼筋法
普通鋼筋首先將裂縫密閉,然后貫穿裂縫平面大約90°的方向鉆孔,將環(huán)氧樹(shù)脂注入孔內(nèi),再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。
外部施加予應(yīng)力,通過(guò)后張法施加應(yīng)力,來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件的主要部分或者封閉裂縫。
3.2.10 干嵌填法
用手工將低于水灰比的砂漿連續(xù)嵌入裂縫,形成與原有混凝土結(jié)構(gòu)緊密連接的密實(shí)砂漿。先在裂縫表面開(kāi)槽,大約25mm寬、25mm深,清理后涂刷界面劑、連續(xù)嵌入低水灰比的砂漿。
3.2.11 迭合面層法
當(dāng)結(jié)構(gòu)表面存在大量的裂縫,而且采用其他方法單獨(dú)處理各個(gè)裂縫過(guò)于昂貴時(shí),用這個(gè)方法來(lái)密閉、覆蓋(不是修復(fù))裂縫非常有效。對(duì)于偶然出現(xiàn)大面積網(wǎng)狀裂縫使用該方法很有效。
3.3 裂縫修補(bǔ)檢測(cè)
對(duì)已修補(bǔ)完成的裂縫,用鉆孔機(jī)進(jìn)行取芯檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果應(yīng)該是混凝土表面光滑、密實(shí),漿液全部灌滿(mǎn)裂縫,并對(duì)芯樣進(jìn)行混凝土強(qiáng)度抗壓試驗(yàn),達(dá)到原設(shè)計(jì)值。
4 案例分析一
4.1 工程概況
南方某高層綜合辦公樓,主樓為鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu),地下1層,地上18層,總高度76.8m,總建筑面積36482m2。該建筑基礎(chǔ)為灌注群樁,地下室外墻采用300mm厚C30防水混凝土;標(biāo)高13.6m以上混凝土標(biāo)號(hào)均為C40,樓板厚度120mm。
4.2 裂縫的出現(xiàn)
該工程于2009年1月開(kāi)工,2009年4月中旬施工地下室外墻,2009年7月28日首次進(jìn)入高溫季節(jié),最高溫度達(dá)到36℃,并在以后連續(xù)幾天都是高溫,2009年8月2日施工到結(jié)構(gòu)4層梁板。該層梁板在施工的同時(shí)即發(fā)現(xiàn)板面出現(xiàn)少量不規(guī)則細(xì)微裂縫,在接下的5-11層中多次出現(xiàn)此種情況,直到9月下旬氣溫下降后,現(xiàn)澆板裂縫發(fā)生才逐步減少,4-11層模板拆除后發(fā)現(xiàn)板底出現(xiàn)裂縫。從滲漏水線(xiàn)和現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣分析,裂縫均為貫通性裂縫。
4.3 裂縫描述
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),第4-11層現(xiàn)澆板上的裂縫均為貫通性裂縫,最大裂縫長(zhǎng)度約4.5m(直線(xiàn)距離),最大裂縫寬度0.27mm。經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)監(jiān)控,未發(fā)現(xiàn)以上裂縫的進(jìn)一步發(fā)展和新的裂縫出現(xiàn)。
4.4 原因分析
第一,在施工的各種條件未變的情況下,從裂縫僅在3-11層現(xiàn)澆板上出現(xiàn),而未在其它層現(xiàn)澆板上出現(xiàn)的事實(shí)來(lái)分析,唯一不同的是施工作業(yè)時(shí)的氣候變化。如前所述,這幾層現(xiàn)澆板施工時(shí)是夏季最炎熱、干燥的一個(gè)時(shí)期,最高氣溫達(dá)到35℃以上,特別是每天于11:00—14:00時(shí)施工時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)溫度較高,混凝土水分蒸發(fā)較快,導(dǎo)致混凝土失水過(guò)快,引起表面混凝土干縮,產(chǎn)生裂縫。另外,從裂縫絕大多數(shù)集中在構(gòu)件較薄及與外界接觸面積最大的樓板上這一現(xiàn)象也可證實(shí),開(kāi)裂與其使用的材料關(guān)系不大,而受氣象條件的影響大些。與樓板厚度接近的墻肢之所以未裂,是因?yàn)閴χ珒擅娑加心0?,不直接受大氣的影響。由此可以基本斷定,天氣因素是?dǎo)致混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)干縮裂縫的主要因素。
第二,梁板所用混凝土均為C40混凝土,而根據(jù)設(shè)計(jì)院進(jìn)行的技術(shù)交底要求,梁板混凝土只要達(dá)到C30強(qiáng)度即可,施工單位為了施工中更容易控制墻柱的質(zhì)量,統(tǒng)一按照C40混凝土標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,而C40混凝土的水泥用量為480kg/m3,相對(duì)于C30混凝土,單位水泥用量增加約70kg,這樣,混凝土的收縮量將增加,無(wú)形中又增加了裂縫出現(xiàn)的可能。
第三,進(jìn)入夏季施工以后,混凝土中又添加了緩凝劑和減水劑,混凝土在運(yùn)輸工程中就存在水分的蒸發(fā),混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)較快,加劇了混凝土水分的蒸發(fā)和裂縫的發(fā)展。同時(shí),由于施工單位不注意澆水養(yǎng)護(hù)也是造成混凝土裂縫重要原因。
4.5 處理辦法
經(jīng)過(guò)以上的調(diào)查分析,本樓層的結(jié)構(gòu)是安全的,梁板的承載力是滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的。參照《混凝土工程裂縫調(diào)查及補(bǔ)強(qiáng)加固規(guī)程》4.2.3條款之規(guī)定,小于0.3mm的裂縫無(wú)須修補(bǔ)。但考慮到本工程的重要性和業(yè)主對(duì)此問(wèn)題的重視程度,同時(shí)也為了防止鋼筋銹蝕而影響耐久性,本著預(yù)防為主的原則,決定按照需要修補(bǔ)的規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)。
第一,修補(bǔ)時(shí)間??紤]到樓板混凝土的干縮和溫度收縮可能尚未完成,樓板修補(bǔ)時(shí)間確定在2009年11月下旬。
第二,修補(bǔ)范圍。凡是肉眼可視、長(zhǎng)度在800mm以上,或縫寬大于0.08mm的樓板裂縫均予以修補(bǔ)。
第三,修補(bǔ)辦法。樓板基底用鋼絲刷清理干凈后,用低黏度改性環(huán)氧樹(shù)脂沿縫涂抹,寬度約100mm,自然干燥后盡快粉刷封閉。
4.6 修補(bǔ)效果
該工程于2009年11月下旬修補(bǔ)以后,由于施工單位采取了相應(yīng)措施,未再發(fā)現(xiàn)有新的裂縫出現(xiàn),而修補(bǔ)過(guò)的裂縫也未再發(fā)展。時(shí)隔一年,目前該工程即將投入使用,施工情況良好。由此可以斷定當(dāng)時(shí)對(duì)主要原因的分析和處理辦法是正確的。
5 案例分析二
5.1 工程概述
南方某六層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓群,建筑面積均為3000平米左右,屋頂為坡屋頂,各建筑砌筑砂漿1~2層均采用M7.5混合砂漿砌筑,3層以上均采用M5混合砂漿砌筑,砌筑磚均為MU1O粘土紅磚。各建筑樓板、樓梯、圈梁及構(gòu)造柱等現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C20.基礎(chǔ)混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂部設(shè)有鋼筋混凝土基礎(chǔ)圈梁。
上述住宅竣工后居民入住一段時(shí)間,逐漸發(fā)現(xiàn)部分樓板、局部過(guò)梁、梯梁開(kāi)裂,其中樓板裂縫寬度大多在0.1mm~0.3 mm,長(zhǎng)度不等,主要表現(xiàn)于樓板角45°斜裂縫,樓板中部平行裂縫(平行于長(zhǎng)短邊)和穿線(xiàn)管處裂縫。 經(jīng)權(quán)威部門(mén)檢測(cè),本工程實(shí)例所產(chǎn)生的裂縫屬于非受力裂縫,即非荷載作用引起的裂縫,裂縫雖然不影響結(jié)構(gòu)安全,但影響結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用,必須進(jìn)行封閉處理。
5.2 原因分析
對(duì)于該工程發(fā)生的現(xiàn)澆樓板裂縫,根據(jù)檢測(cè)調(diào)查結(jié)果,首先采用排除法分析各種原因:
排除地震力作用,因?yàn)閺墓こ探ㄔ斓绞褂谜麄€(gè)過(guò)程未發(fā)生過(guò)地震。
1.排除荷載作用,因?yàn)樵S多發(fā)生裂縫的空置房間在竣工驗(yàn)收時(shí)未產(chǎn)生裂縫,在大半年后才陸續(xù)出現(xiàn)上述裂縫,房間空置期間未有堆積荷載,只有結(jié)構(gòu)自重。
2.排除設(shè)計(jì)承載力不足,因?yàn)榻?jīng)復(fù)核設(shè)計(jì)圖符合國(guó)家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
3.排除地基不均勻沉降影響,因?yàn)橥ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,建筑物與排水明溝處未出現(xiàn)由沉降產(chǎn)生的開(kāi)裂現(xiàn)象,墻體未出現(xiàn)斜裂縫,通過(guò)沉降觀測(cè),到目前建筑物未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降。
4.排除材料不合格因素,因?yàn)樗捎玫牟牧暇泻细褡C,且材料經(jīng)過(guò)測(cè)試合格。
經(jīng)過(guò)深入調(diào)查及分析,專(zhuān)家、建設(shè)、監(jiān)理、施工、材料各方認(rèn)為混凝土收縮及溫度應(yīng)力的輔助作用是引起現(xiàn)澆樓板出現(xiàn)上述典型裂縫的主要原因。
5.3 裂縫出現(xiàn)因素混凝土收縮變形是這種工程材料的固有特性
它主要有澆筑初期(終凝前)的凝縮變形;混凝土硬化過(guò)程中的干縮變形;混凝土在恒溫絕濕條件下,由凝膠材料的水化作用引起自生收縮變形;溫度下降引起的冷縮變形以及因碳化引起的碳化收縮變形五種。在正常條件下以干縮為主。收縮量隨時(shí)間增長(zhǎng)而不斷加大,收縮速率隨混凝土齡期的增長(zhǎng)而急劇減小。大部分收縮變形一年內(nèi)完成,90天的收縮為全部收縮量的40%~80%(以20年的收縮為準(zhǔn))。影響混凝土收縮的因素主要有水泥品種、骨料品種和含量、混凝土配合比、外加劑種類(lèi)及摻量、介質(zhì)溫度和相對(duì)濕度、養(yǎng)護(hù)條件等?;炷恋南鄬?duì)收縮量主要取決于水泥品種、用量和水灰比,絕對(duì)收縮量除與這些因素有關(guān)外還與構(gòu)件施工時(shí)最大連續(xù)邊長(zhǎng)相關(guān)。不論混凝土的絕對(duì)收縮量有多大,只要混凝土板能自由收縮,板內(nèi)是不會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力的。但是,實(shí)際鋼筋混凝土樓板總是受到其支承結(jié)構(gòu)的約束,從而在板內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
5.4 本工程產(chǎn)生裂縫主要有以下幾個(gè)因素
1.本工程采用425#水泥配制C20混凝土,且甲乙方人員片面地認(rèn)為水泥標(biāo)號(hào)越高、水泥用量越多越保險(xiǎn),致使水泥用量超過(guò)350kg/m3,水灰比達(dá)到0.63.另外,配制混凝土所用骨料級(jí)配不良,含泥量較高,而且級(jí)配不連續(xù),部分小粒徑石子用細(xì)砂代替。眾所周知,混凝土的干縮變形是由于干燥失水,毛細(xì)管內(nèi)孔隙增大,致使毛細(xì)管表面張力增大,從而導(dǎo)致混凝土外觀體積的縮小。如果混凝土內(nèi)部水灰比增大、水泥用量增多、砂率增大、水泥標(biāo)號(hào)升高,都將大大加大混凝土集料的比表面積,增加其吸附水分的能力,所吸附的水分大大超過(guò)了水泥水化所需的水分,造成混凝土內(nèi)毛細(xì)管孔隙也大大增多,從而使得混凝土的體積收縮大大增加。可見(jiàn)這是造成該工程混凝土收縮變形較大的根本原因。
2.該工程樓板混凝土澆筑在7~9月間,環(huán)境氣溫相對(duì)較高,最高氣溫達(dá)30℃~35℃,澆筑后澆水養(yǎng)護(hù)不足3天,養(yǎng)護(hù)期過(guò)后在高溫和日照以及風(fēng)等作用下,樓板表面失水較快,增加了混凝土早期收縮。由于混凝土早期抗拉強(qiáng)度較低,樓板在周邊約束下,極易產(chǎn)生細(xì)微裂縫。同時(shí),樓板澆筑后四個(gè)月內(nèi)氣溫下降較大以及采用高標(biāo)號(hào)水泥,造成較大的降溫差,從而迸一步增大了混凝土的收縮。這些早期塑性裂縫在混凝土硬化后期收縮。徐變、氣溫變化影響下逐漸開(kāi)展而形成較大裂縫,甚至貫穿樓板。
3.本工程鋼筋混凝土樓板與圈梁整體澆筑,墻體約束圈梁變形,加之,圈梁的收縮變形小于樓板,從而使樓板變形受到較大的約束,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。當(dāng)板內(nèi)拉應(yīng)力超過(guò)其時(shí)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)在板內(nèi)產(chǎn)生裂縫。這是樓板產(chǎn)生裂縫的另一主要因素。
4.檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),一層樓板裂縫往往比上部各層嚴(yán)重,且裂縫形態(tài)很不規(guī)律,分析發(fā)現(xiàn)原因是一層樓板的底模支撐點(diǎn)地基夯實(shí)不夠、不均勻,致便各模板之間相互變形過(guò)大而使樓板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
5.5 出現(xiàn)的主要裂縫成因分析
5.5.1 穿線(xiàn)管位置裂縫原因
當(dāng)前,在混凝土板中預(yù)埋電線(xiàn)導(dǎo)管大多采用PVC管。由干PVC管直徑較大,管徑多在20~30mm,彈性較太,表面光滑,與混凝土結(jié)合較差,使得板內(nèi)存在薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)混凝土樓板較薄時(shí),很容易因混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。本工程混凝土板厚100mm,穿線(xiàn)管直徑約占板厚的1/3,加之混凝土收縮變形較大,若在該部位布管和澆搗混凝土不善,極易形成沿線(xiàn)管布設(shè)走向的裂縫。
5.5.2板角斜裂縫原因
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在不同的時(shí)間季節(jié)和環(huán)境中,其周邊大氣溫度發(fā)生變化,在混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生熱脹冷縮的“溫度變形”。對(duì)于現(xiàn)澆混凝土樓板,由于日夜溫差及季節(jié)溫差的影響,將會(huì)產(chǎn)生截面均勻溫差應(yīng)力,當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)窗照射到室內(nèi)樓板面,引起樓板上下表面及照射板面不均勻產(chǎn)生溫差應(yīng)力。
本工程中,樓板與圈梁整體澆注,墻體及圈梁對(duì)現(xiàn)澆樓板支承邊具有較強(qiáng)的約束作用,由于混凝上的收縮應(yīng)力,加上反復(fù)溫差應(yīng)力的輔助作用,在樓板中產(chǎn)生雙向拉應(yīng)力,混凝上的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低的多,當(dāng)某一處最大主拉應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗裂強(qiáng)度時(shí),混凝土沿與最太主拉應(yīng)力垂直的方向受拉劈裂,在實(shí)際中混凝土的抗裂強(qiáng)度的取值離散性較大,隨著雙向應(yīng)力比的不同,樓板裂縫出現(xiàn)的形式也不同,即有房間角部出現(xiàn)45度斜裂縫。
5.6 建議
通過(guò)以上的原因分析,認(rèn)為本工程現(xiàn)澆樓板中的裂縫主要是由于混凝土的收縮而引起的,因此對(duì)混凝土的收縮特性應(yīng)特別重視。為更有效的減小混凝土收縮,防止裂縫發(fā)生,建議從材料、施工、設(shè)計(jì)三個(gè)方面著手控制,采取適當(dāng)措施。
6 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)澆樓板裂縫是住宅工程中反映最為強(qiáng)烈的問(wèn)題。同時(shí),工程實(shí)踐表明,施工時(shí)加強(qiáng)防范整治措施,裂縫問(wèn)題就能得到有效控制。這就要求各參建單位制訂合理施工方案,強(qiáng)化施工人員的質(zhì)量意識(shí),嚴(yán)密施工組織,合理安排工序和工序搭接,加強(qiáng)施工中各個(gè)過(guò)程的質(zhì)量通病監(jiān)控,尤其是對(duì)細(xì)部處理做到嚴(yán)格把關(guān),總之,只要我們認(rèn)真總結(jié),分析原因,不斷實(shí)踐,就一定能夠解決現(xiàn)澆樓板裂縫的質(zhì)量通病問(wèn)題。
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