摘要:對鋼筋混凝土樓板裂縫進行分類,并分析了使用商品混凝土澆注的樓板裂縫的產(chǎn)生原因,從施工、材料采購幾方面提出裂縫預(yù)防及控制措施。
關(guān)鍵詞: 現(xiàn)澆樓板 ; 裂縫原因 ; 控制措施
中圖分類號:TV543+.6文獻標識碼:A文章編號:
1 混凝土原材料質(zhì)量方面原因引起的樓板裂縫及預(yù)防措施
1.1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。此外,隨著高層建筑的不斷增多,高強混凝土的應(yīng)用越廣泛,對水泥的強度等級要求也就相應(yīng)提高,水泥用量也就會加大,產(chǎn)生的水化熱就越高,混凝土的收縮變形也越大,而現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展,就會引起現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的開裂。因此對于高強混凝土,水泥品種的選擇至關(guān)重要,是關(guān)系到混凝土收縮問題。
1.2安山巖、巖武巖、千枚巖等堿性骨料與堿性很強的水泥起化學(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。
1.3水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂、砂的含泥量過大;炷翉姸戎祵λ冶鹊淖兓置舾校旧鲜撬退嘤嬃孔儎訉姸扔绊懙寞B加。因此,水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。此外,泵送混凝土為了滿足泵送條件,如塌落度大、流動性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象,此時,混凝土脫水干縮時,就會產(chǎn)生表面裂縫。
預(yù)防措施:(1)盡可能不使用民辦小廠生產(chǎn)的水泥,如必須使用,應(yīng)嚴格按要求對水泥強度及安定性進行試驗;對高強混凝土,應(yīng)選用收縮量較小的水泥,如選用中低熱水泥、粉煤灰水泥等,降低水泥的用量,盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥;(2)采取嚴把原材料進貨關(guān),按要求對進場砂石骨料進行檢驗,嚴格控制砂的粒徑及含泥量,對構(gòu)成混凝土的各種原材料一經(jīng)檢驗不合格必須立即停止使用并清退出施工現(xiàn)場;(3)施工上嚴格控制混凝土的水灰比、施工配合比。根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及混凝土和易性的要求,按現(xiàn)場采用的實際材料確定配合比,嚴格控制水和水泥用量(水灰比),選擇級配良好的石子,減少空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。
2 施工工藝不當引起的樓板裂縫及預(yù)防措施
2.1由于樓板模板支撐剛度、穩(wěn)定性不夠,梁板支撐剛度差異或樓板模板撓度過大,造成樓板模板支撐下沉變形過大產(chǎn)生裂縫。
預(yù)防措施:嚴格按模板工程專項方案施工,提高模板制作、安裝工藝,保證其具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,使之能承受施工過程中所產(chǎn)生的荷載,以避免由于樓板模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。
2.2施工工藝不當致使混凝土樓板支座處負筋下陷,保護層過大,樓板受壓高度h0減少,從而使樓板上部沿支座處產(chǎn)生裂縫。
預(yù)防措施:(1)對雙層板筋間及板面負筋增設(shè)有效支承的小馬凳,小馬凳鋼筋直徑不小于10mm,縱橫間距不大于600×600 mm,從而有效控制樓板面負筋的保護層厚度,此外應(yīng)加強教育和管理,使全體操作人員充分重視保護樓板面負筋的正確位置,行走時自覺沿鋼筋小馬凳支撐點通行,不得隨意踩踏中間部位板筋;(2)盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋和模板封鑲收頭應(yīng)及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留手尾,以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量;(3)在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)臨時簡易通道(或鋪設(shè)跳板),以供施工作業(yè)人員通行;炷凉ぴ跐仓䲡r對易發(fā)生裂縫的部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域,應(yīng)鋪設(shè)臨時性活動跳板,擴大接觸面,分散應(yīng)力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形;(4)安排足夠數(shù)量的鋼筋工(一般應(yīng)不少于3~4人)在混凝土澆筑前及澆筑過程中及時進行修整,特別是支座端部受力最大處以及混凝土樓板裂縫最易發(fā)生處(四周陽角處、預(yù)埋線管處以及大跨度房間處)應(yīng)重點修整。
2.3混凝土施工中過分振搗,模板、墊層過于干燥;炷翝仓駬v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、墊層在混凝土澆筑時灑水不夠,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。
2.4混凝土施工中未達到規(guī)定強度就過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度較低時或無強度時,承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土樓板內(nèi)傷或撕裂。
預(yù)防措施:(1)在混凝土澆筑前,應(yīng)先將模板、墊層澆水濕透,避免過多吸收水分,在澆筑過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度;(2)嚴格按操作規(guī)程施工,不盲目趕工,杜絕過早上鋼筋、上荷載和過早拆模。
2.5混凝土澆筑后過分抹平壓光;炷翝仓筮^分抹平壓光使混凝土的細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)致混凝土樓板表面龜裂。
預(yù)防措施: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。
2.6混凝土澆筑后養(yǎng)護效果欠佳、養(yǎng)護不當。因盲目追求進度,過早安排上層結(jié)構(gòu)施工放樣、堆載鋼筋和模板,導(dǎo)致養(yǎng)護時間不足,影響早期混凝土養(yǎng)護效果,引起早期低強度混凝土裂縫。此外,對混凝土過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力,過遲養(yǎng)護,由于受風(fēng)吹日曬,混凝土樓板表面游離水分蒸發(fā)過快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂,特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養(yǎng)護不當最易產(chǎn)生溫差裂縫。 預(yù)防措施:(1)落實混凝土澆筑完畢12小時后開始澆水養(yǎng)護,克服因施工放樣停止養(yǎng)護的不規(guī)范做法,禁止在混凝土強度未達到1.2Mpa/mm2之前就上人施工或堆載鋼筋、模板等物料,消除早期低強度混凝土的裂縫;(2)加強混凝土樓板澆筑后的養(yǎng)護;炷翗前鍧仓尚秃12小時(炎熱時應(yīng)縮短至3小時)內(nèi),應(yīng)及時用麻袋或草包覆蓋混凝土樓板進行保濕養(yǎng)護,避免烈日暴曬和大風(fēng)吹襲。對一般混凝土保濕養(yǎng)護的時間不得少于7天,對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土,保濕養(yǎng)護的時間不得少于14天,這樣可減少和防止水分蒸發(fā)過快和溫濕差變化過大產(chǎn)生的主拉應(yīng)力引起混凝土裂縫。
2.7后澆帶施工不當造成的混凝土樓板裂縫。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,但有些后澆帶不完全按設(shè)計要求進行施工,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混凝土樓板面的裂縫。
預(yù)防措施:(1)后澆帶的施工應(yīng)認真領(lǐng)會設(shè)計意圖,嚴格制定施工方案,杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現(xiàn)象;(2)同時更要杜絕在未澆筑混凝土前就將部分模板支頂拆除而導(dǎo)致后澆帶模板變形過大;(3)后澆帶部分的混凝土可增加5%的膨脹劑,以補償混凝土的收縮,從而避免裂縫的產(chǎn)生。
2.8預(yù)埋線管處的混凝土樓板裂縫。多根線管的集中處使混凝土截面受到較大的削弱,從而引起應(yīng)力集中,容易導(dǎo)致混凝土樓板裂縫的發(fā)生。當預(yù)理線管的直徑較小,并且房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設(shè)走向垂直于混凝土的收縮和受拉力向時,一般不會發(fā)生混凝土樓板裂縫。反之,當預(yù)埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的敷設(shè)走向又重合于混凝土的收縮和受拉力向時,就很容易導(dǎo)致混凝土樓板裂縫的發(fā)生。
預(yù)防措施:對于較粗的管線或多根線管的集中處,要求增設(shè)垂直于線管的短鋼筋網(wǎng)加強。根據(jù)我們的經(jīng)驗,增設(shè)Φ6~Φ8 mm的抗裂短鋼筋,間距≤100 mm,兩端的錨固長度應(yīng)不小于300 mm。
2.9材料吊卸區(qū)域的混凝土樓板裂縫。目前在主體結(jié)構(gòu)施工過程中,普遍存在質(zhì)量與工期的矛盾。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,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的養(yǎng)護時間,就忙著鋼筋、鋼管、模板等材料吊運施工,此時混凝土的強度還很低,經(jīng)不起材料吊卸所引起的集中力沖擊振動荷載,而材料臨時吊卸的區(qū)域通常選擇大開間較寬敞的混凝土樓板位置,這就給大開間部位的混凝土樓板雪上加霜。在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動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,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。
預(yù)防措施:(1)主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強求過快,樓層澆筑完畢后的必要養(yǎng)護必須獲得保證(一般不宜≤24小時);主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度宜控制在6~7天一層為宜;(2)科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計劃,在樓層混凝土澆筑完畢的24小時內(nèi),可限于做測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。在混凝土澆筑完畢的24小時后可先分批安排吊運少量的柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減少沖擊振動力。在混凝土澆筑完畢的第3天后方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面模板的正常支模施工;(3)在模板安裝時,吊運或傳遞上來的材料應(yīng)盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面集中荷重和振動;(4)對計劃中的臨時大開間材料吊卸堆放區(qū)域部位(一般約40平方米左右)的模板支撐架設(shè)前,應(yīng)預(yù)先考慮采用加密立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800 mm)、加密水平桿等增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度、減少變形來加強該區(qū)域的抗沖擊振動荷載,并且在該區(qū)域的新筑混凝土表面鋪設(shè)舊木模板以保護和擴散外力,進一步防止混凝土樓板裂縫的發(fā)生。
3 鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的主要處理方法
對于一般的工業(yè)與民用建筑,是允許混凝土帶有細微裂縫工作的,但對于裂縫的寬度卻有嚴格的限制。對于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的混凝土樓板,應(yīng)視裂縫出現(xiàn)的位置和多少,認真分析判斷,主要采用以下幾種方法進行處理:
3.1表面封閉法
(1)對于混凝土樓板表面的龜裂(寬度小于0.2mm的微細裂縫),可先將裂縫處清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧樹脂灌縫或在表面涂刷防水涂膜以封閉微細裂縫。
(2)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力無影響的較小裂縫,可將裂縫處沖洗干凈,用1:1~1:2水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護。樓板面上的裂縫較多時,可通過在找平層中增設(shè)鋼絲網(wǎng)細石混凝土層進行處理。
3.2開槽填補法:當裂縫較大時,應(yīng)沿樓板裂縫方向鑿成V形凹槽,掃凈并灑水濕潤,然后在槽內(nèi)填補水泥砂漿或環(huán)氧膠泥,最后在其表面抹上水泥砂漿保護層。
3.3壓力灌漿法:主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫修補,它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸類甲酯等化學(xué)材料。
3.4粘貼法:對不影響結(jié)構(gòu)安全的混凝土樓板底裂縫,可采用環(huán)氧樹脂和復(fù)合增強纖維等材料對裂縫作粘貼處理(當遇到樓板底的裂縫較寬等特殊情況時可采用碳纖維粘貼);對長、貫通的危險結(jié)構(gòu)裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,可采用結(jié)構(gòu)膠粘扁鋼加固補強。
4 結(jié)束語
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫是一個帶有普遍性的技術(shù)問題,雖然裂縫產(chǎn)生的原因有多種多樣,出現(xiàn)裂縫后也有相應(yīng)的處理方法,但現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的控制重點在于預(yù)防,而不在于事后的處理,我們應(yīng)從現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生過程的各個環(huán)節(jié)進行預(yù)防,就可以最大限度減少樓板裂縫的產(chǎn)生,從而不影響結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用。
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