談混凝土樓板裂縫成因及防治

    摘要:混凝土在工程建設(shè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如果混凝土板存在有害裂縫,將會影響鋼筋混凝土構(gòu)件的整體強(qiáng)度和剛度,降低其抗?jié)B和抗凍能力,影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。本文分析了裂縫產(chǎn)生的幾種原因,并對防治裂縫的產(chǎn)生提出較為詳細(xì)的處理措施。

  關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫成因;防治。

  目前我國建筑工程建設(shè)發(fā)展迅猛,混凝土在工程建設(shè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有相當(dāng)重要地位;炷潦且环N脆性結(jié)構(gòu)材料,抗拉強(qiáng)度較低,在正常施工或使用荷載作用下,混凝土構(gòu)件一般情況下是帶裂縫工作的。當(dāng)裂縫寬度小于0.05mm時,不會對結(jié)構(gòu)和使用功能產(chǎn)生不良影響。但裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展,形成較大裂縫,不僅會影響工程質(zhì)量的整體外觀形象,而且會降低混凝土抗?jié)B能力,引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕,使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐久性降低。因此,了解混凝土裂縫的成因及其影響因素,才能更好地防治裂縫,提高工程質(zhì)量。

  1.混凝土裂縫的成因

  混凝土在凝結(jié)硬化過程中,由于水的存在及水泥石的高收縮性,使骨料和水泥石的結(jié)和面上形成了局部的微細(xì)裂縫(界面裂縫)。這種裂縫在混凝土中是不可避免的,一般對鋼筋混凝土構(gòu)件的使用無多大害處。但由于荷載(施工荷載和使用荷載)作用和一些非荷載因素的影響,裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展,形成較大裂縫,將會降低鋼筋混凝土以及材料的承載能力、耐久性和抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴(yán)重時會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。

  1.1荷載作用引起的裂縫

  荷載作用一般分為施工荷載和使用荷載兩種,混凝土裂縫的產(chǎn)生多集中在施工階段,因此施工荷載引起的裂縫較為常見。

  1.1.1施工組織間歇不當(dāng),后續(xù)施工過早引起混凝土裂縫

  混凝土板澆筑完成后,在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)范要求的1.2N/mm2以前,沒有采取足夠的施工間歇,便組織后續(xù)施工,使混凝土過早承受荷載作用,從而產(chǎn)生裂縫。

  1.1.2施工管理不到位,荷載過于集中引起混凝土裂縫

  在施工時,沒有制定合理的材料吊運(yùn)、堆放計劃,卸荷措施不得力,致使材料在吊運(yùn)、堆放時產(chǎn)生集中荷載,尤其是吊運(yùn)時的沖擊荷載,往往超過當(dāng)時混凝土板實(shí)際抗拉強(qiáng)度,對其造成不規(guī)則受力裂縫。這類裂縫,一般很難閉合至微裂縫,而形成永久裂縫。

  1.2非荷載因素引起的裂縫

  鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除了由荷載作用引起裂縫外,很多為非荷載因素,例如混凝土材料質(zhì)量原因、溫度變化、混凝土收縮等都有可能引起裂縫,F(xiàn)主要介紹由材料質(zhì)量原因、溫度變化、收縮變形引起的裂縫。

  1.2.1混凝土材料質(zhì)量原因

  由于水泥工業(yè)的發(fā)展,為提高水泥強(qiáng)度,廠家往往通過磨細(xì)水泥熟料的方法,從而導(dǎo)致水泥比表面積大大增大,體積穩(wěn)定性越來越差。隨著商品混凝土的廣泛使用,廠家骨料質(zhì)量明顯下降,粗骨料比重減小,特別是采用泵送劑后,容易導(dǎo)致收縮裂縫。在現(xiàn)場施工中,對控制用水量和配合比方面均有較大的隨機(jī)性,其施工用水量常常大于試驗(yàn)室提供的配合比用水量。商品混凝土常常采用直接加水調(diào)整塌落度。從而改變混凝土的水灰比,表現(xiàn)為混凝土坍落度大,泌水現(xiàn)象明顯。泌水大的混凝土往往伴隨著較大的逆性收縮,從而出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

  1.2.2溫度變化原因

  1.2.2.1水化熱引起的裂縫

  混凝土在硬化過程中,由于水泥的水化產(chǎn)生并釋放大量的水化熱,造成混凝土構(gòu)件內(nèi)外部溫差較大,致使混凝土構(gòu)件整體膨脹不一致,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力超過了混凝土抗拉應(yīng)力時便產(chǎn)生的裂縫。這類裂縫以大體積混凝土為常見。

  1.2.2.2外界溫度變化引起的裂縫

  這類裂縫主要發(fā)生在炎熱的夏季或冬季施工期間。由于混凝土養(yǎng)護(hù)措施不到位,致使混凝土表面溫度不均勻,就會產(chǎn)生溫度收縮,在局部混凝土表面就產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這種拉應(yīng)力發(fā)展到一定成度,超過混凝土拉應(yīng)力時,混凝土表面就形成了裂縫。

  1.2.3收縮變形

  混凝土在空氣中結(jié)硬時,體積會逐漸減小,產(chǎn)生收縮變形,一般謂之干縮。受收縮變形影響產(chǎn)生裂縫主要有下列幾種情況:

  1.2.3.1收縮過程由于受到約束作用的影響。這種變形不同成度地受到邊界的約束作用,對于這些受到約束而不能自由伸縮的構(gòu)件,混凝土的干縮就可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

  1.2.3.2在配筋較高的構(gòu)件中,由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用增強(qiáng),混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力,有可能引起構(gòu)件產(chǎn)生局部裂縫。

  1.2.3.3在預(yù)埋管線處容易產(chǎn)生裂縫。預(yù)埋線管處由于線管體積占據(jù)混凝土體積,使混凝土截面體積削弱,導(dǎo)致混凝土收縮變形時引起應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫。

  2.防治措施

  2.1以預(yù)控為主,加強(qiáng)事前控制措施

  施工單位要結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn),編制合理的施工組織設(shè)計,制定詳細(xì)的質(zhì)量控制目標(biāo),對混凝土工程的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序及容易出現(xiàn)裂縫的薄弱環(huán)節(jié)制定詳細(xì)合理的施工方案。在工程施工前,要匯同建設(shè)、施工單位技術(shù)人員共熟悉圖紙,充分了解建設(shè)、設(shè)計意圖,做好技術(shù)交底。

  2.2將事中控制作為重點(diǎn),嚴(yán)格施工

  2.2.1重點(diǎn)加強(qiáng)鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)措施

  混凝土本身抗拉強(qiáng)度很低,抵抗拉力、彎矩主要由混凝土中鋼筋承擔(dān)。因此,確保鋼筋在樓面混凝土板中位置,對預(yù)防裂縫至關(guān)重要。在實(shí)際施工中,樓面現(xiàn)澆板的下層鋼筋網(wǎng)在受到混凝土墊塊及摸板依托下保護(hù)層比較容易正確控制。與此相反,樓面現(xiàn)澆板上層鋼筋網(wǎng)一般較細(xì)較軟,且工種交叉作業(yè)人員多,行走頻繁,鋼筋被大量踩踏,受到人員踩踏后的鋼筋彎曲、變形、下墜,造成鋼筋位移,造成裂縫隱患。因此,要做好以下工作:

  2.2.1.1在樓面雙層雙向鋼筋及負(fù)彎矩筋下必須設(shè)置鋼筋小馬凳,且每平方米不得少于3個。

  2.2.1.2合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時間,在板底鋼筋幫扎后,管線預(yù)埋應(yīng)及時穿插爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,盡量減小板面鋼筋綁扎后被踩踏變形的機(jī)率。

  2.2.1.3在人員行走較多處搭設(shè)臨時簡易通道,供必要的施工人員通行。加強(qiáng)管理,提高操作人員成品保護(hù)意識。