李玉枝
[摘要]從外荷載、砼收縮及溫差等變形因素,分析現澆鋼筋砼樓板裂縫產生的原因,并提出控制措施并防止有害裂縫的產生。
[關鍵詞]現澆鋼筋砼樓板 裂縫 配合比 施工控制
中圖分類號:TU-0文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0310074-01
現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的問題已成為建筑工程質量的通病之一,如果得不到有效的控制,將影響建筑的使用和壽命。本文結合實踐經驗,試分析現澆鋼筋砼樓板裂縫的成因及其控制措施。
一、裂縫產生原因
(一)荷載裂縫:一般情況下,由于設計荷載過低或計算錯誤造成外荷載直接應力超過樓板荷載能力,導致現澆砼樓板裂縫的情況不多,但施工荷載卻不然,施工單位為搶進度常常在樓層砼強度末達到一定要求時就進行上一層樓板的支模、綁鋼筋和材料吊卸等。這不僅對砼收縮不利,而且會對振動荷載引起不規則裂縫,這些裂縫有些是貫通的,一旦形成很難閉和,形成永久性裂縫,將嚴重影響建筑的使用和壽命。
(二)變形裂縫:變形裂縫是由砼收縮和溫差變形引起的。混凝土一年的收縮值為0.2mm/m-0.4mm/m。因為鋼筋在握裹力,當砼收縮時鋼筋受到的初拉應力,而砼受到初拉應力。在受彎構件中,受拉區域鋼筋在砼收縮的影響下拉應力與初壓應力抵消一部分,這對鋼筋有利,對砼則不利。因其在受拉區域中收縮產生的初拉應力,加上由荷載作用產生的應力,使砼承擔更大的拉應力,從而使其在受拉區域外表產生裂縫。
(三)其他因素引起的裂縫:另外還有由于斷面突變而產生應力集中導致現澆樓板的板面裂縫,這幾年很多開發商熱衷于開發大客廳小居室,大客廳的開間4.2m-5.1m樓板厚度90mm-100mm,支座彎矩處造成斷面突變,因此有些裂縫在橫梁或橫隔墻兩側發生。再有預埋管線,特別是多管線集中布置處使樓板截面受到較多削弱,由于應力集中邊易導致裂縫發生。
二、控制裂縫的措施
(一)設計控制
1.適當提高現澆鋼筋砼樓板的配筋率有關文獻表明當砼內配置鋼筋后,其收縮幾膨脹有減小一半以上,同時,樓板截面的突變處,因外荷載和混凝土收縮等應力比較集中,易將樓板拉裂,所以適當提高現澆鋼筋澆砼樓板的配筋率是非常必要的。
2.配筋應采用細直鋼筋和密布的方法,鋼筋間距不大于100mm。細直鋼筋與砼的粘結面積比粗直徑鋼筋大很多,比如在鋼筋有砼的粘結面比∮12的分別大出1.5倍和1.2倍。采用細直徑鋼筋和密布的辦法,可使砼的收縮對鋼筋的初壓應力增大,砼的初壓力減小,而且鋼筋承受的應力更加均勻,可減小樓板裂縫的產生。
3.砼強度等級不宜大于C30。水泥是一種收縮性較大的材料,遇水后,在水化作用下最初為膠體,由于受多余水蒸發的影響,部分水在反應中被水泥顆粒吸收,水泥漿因脫水而凝固;同時,反應生成的結晶貫穿膠體互相結合形成水泥膠體的骨架。在這兩種原因的共同作用下,水泥膠塊收縮,砼強度等級越高,相應的水泥用量越多,則砼收縮越大,更容易引起樓板裂縫。
4.合理油設置變形裂縫和合理布置預埋管線。我國在砼結構設計中,一般不作砼收縮應力和溫度應力的計算,而是采取設置變形裂縫的方法。另外有很多設計將預埋管線設置在樓板上部的鋼筋網上面,而且往往有很多管線并排布置,甚至交叉穿越,這種作法將使樓板截面受到局部削弱,易發生破裂。因此規范規定管理向距離不得于小100mm并盡量避免交叉穿越。
(二)材料與砼配合比控制
砼的收縮與水泥品種,強度等級,用水量和砂右的性能級配。含泥量以及外加劑性能等都有密切的關系。
1.水泥。水泥與水溶解膠化后,包裹在砼石的表面,是砼的膠凝材料,實驗表明,砼收縮與水泥有用量有關,水泥用量趙多砼收縮越大;與水泥的品種有關,一般硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥收縮相對較小,適用于現澆鋼筋砼構件中;與水泥強度等級有關,即水泥強度等級強度越高,其收縮越大。因此,從水泥用量,強度等級方面考慮。在現澆樓板中一般使用42.5級的水泥,既可保證砼的設計強度,又有利于對現澆樓析裂縫的控制。
2.砂石。砂子應采用中、粗砂,細度模數宜控制在2.3、3.1,顆粒級配應選2區含泥量控制在3%以內。選用這種砂配制砼,一是水泥漿易于包裹在砂子表面,有利于與砂子膠結;二是砂子粒徑大,級配好,其總表面積和空隙小,所需的水泥漿少,則水泥用量和用水量都小,對砼強度抗裂和耐久性等有利。
3.粉煤灰、外加劑等。由于粉煤灰有活性作用,可激化水泥的水化作用,但不產生水化熱。因此,對砼強度和易性防裂等有利。合理使用外加劑也可該善砼的工作性能。
(三)施工控制
現澆樓板中有害裂縫和一些可見裂縫大多是在施工早期發生的,特別是砼澆筑一周產生。因此控制施工中各個環節的質量對于減少現澆樓板裂縫特別重要。
1.原材料必須符合《混凝土結構工程施工及驗收規范》規定要求,并經抽檢合格后方可使用。
2.嚴格配合比及攪拌時間。混凝土拌制時,應嚴格按照配合比配料,原材料每盤稱量偏差應控制在±2%,不得隨意加水或加水泥,否則水膠比的改變將嚴重影響砼的強度。砼拌和必須均勻。水泥漿應充分包裹砂、石表面、使拌和必須和物顏色一致。砼拌攪時間不足或過長,若拌攪時間不足,水泥漿無法均勻地包裹集料的表面,影響砼強度不均,若拌攪時間過長,一引起拌和物離析同樣會影響砼的強度。
3.砼從攪拌到澆搗時間不宜過長,澆搗必須密實。拌制到澆搗間隔時間過長,砼拌和物將發生離析和初硬結現象,影響砼振搗密實度,易造成新砼的開裂。
4.鋼筋綁扎牢靠,保護層符合設計要求。樓板鋼筋綁扎是應采取有效措施,保證保護層的厚度和上下層鋼筋網的正確位置。鋼筋保護層小,過厚或上層鋼筋被踩踏都將改變鋼筋的計算高度和承載能力,輕者導致樓板開裂,重者造成倒塌事故。因此,鋼筋必須按設計要求綁扎牢靠。
5.樓板砼澆搗后的注意事項。(1)合理安排施工順序,科學組織立體交叉施工。特別是當樓層砼沒有達到一定強度時,在沒有采取可靠措施的情況下得進行上一層樓板的支模,綁扎鋼筋及材料等施工活動。(2)砼澆搗后喲啊進行認真的壓抹,一般在初凝前按樓面標高用長刮尺刮平,再用木抹子搓壓整平,在終凝前再用鐵抹子進行一次壓抹,以防止干縮裂縫的產生。(3)砼養護措施必須得當,且養護及時,實踐證明,混凝土的干縮或收縮與養護密切相關,如果措施得當且拘泥市,一可防止干縮裂縫放生,二可減小砼的收縮,因此,砼澆搗完后,先用塑料薄膜覆蓋養護,當能上人時再用草袋覆蓋澆水養護,澆水養護不少于14天。
三、裂縫的處理
對于版面出現的一些細微裂縫,甚至是龜裂,如果是施工;早期出現,直至對版面進行裝修時仍無發展,屬于縮裂縫。如果是出現在受拉區,則用素水泥漿封閉即可。在版面受拉區出現的寬度為0.1mm及以上的不貫通裂縫,經設計人員核算證明設計的樓板符合現行《砼結構設計規范》要求的,則用環氧樹脂封閉處理即可。如果裂縫寬達0.3mm且通長貫徹,則必須經建筑工程質量檢測部門檢測認定,如需加固,則應由設計部門提出加固方案,并由專業施工隊負責加固。