【摘要】 隨著城市住宅建設步伐的加快,不少住宅小區相繼建成,許多住戶陸續搬進新居,他們對住房的質量要求越來越高,尤其對一些現澆鋼筋混凝土樓板出現的裂縫情況非常關注,擔心這些裂縫最終會引發不安全事故。因此,分析現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的原因及探索裂縫的防治措施具有極強的現實意義。
【關鍵詞】 現澆樓板;裂縫;原因;防治
一、現澆樓板裂縫產生的原因
(一)材料選用方面的因素
1、水泥品種。水泥的選擇是關系到收縮問題的關鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。而且,隨著高強混凝土的應用,水泥的標號等級要求也就相應提高,水泥用量也就會增加,產生的水化熱就越高,混凝土的收縮變形也越大。
2、外加劑應用不當也會引起的裂縫。由于施工工期的需要,一般都會使用化學外加劑的,但外加劑應用不當會直接引起混凝土多種質量問題,并且外加劑的使用也會增大混凝土收縮的變化率,如摻減水劑用于改變混凝土和易性。
3、混凝土配合比。在原料一定的條件下,水灰比對混凝土收縮有很大的影響。混凝土收縮主要取決于單位用水量和水泥用量,而用水量的影響比水泥用量大;在用水量一定內條件下,混凝土收縮隨水泥用量的增大而加大,反之增大的幅度較小;在水灰比一定條件下,混凝土收縮率隨水灰比的增加而明顯增大;在水灰比相同條件下,混凝土干縮隨砂率增大而加大,但增大的幅度較小。影響砼的收縮而產生裂縫原因包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率等控制參數。
(二)施工方面的因素
1、配筋、樓板厚度、施工工藝不合標準。部分施工單位在施工中,為了節省施工的材料成本和節省人工費,在施工過程中往往是沒能按照設計要求及有關規范進行施工,鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時厚度控制不符合設計要求、澆筑震搗不密實等原因也容易導致樓板產生裂縫。
2、施工時模板的處理。模板施工因素對產生的影響主要是由于以下幾方面產生的:(1)由于樓板模板支撐剛度不夠,梁板支撐剛度差異或模板撓度過大,造成模板支撐下沉變形過大;(2)如果模板支撐的穩定性不夠,在施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現多次瞬間相對位移,這樣也會引起樓板的裂縫;(3)拆模過早,在混凝土沒有完全硬化的時候就進行拆模板,混凝土硬化前過早承載或受到振動,很容易產生裂縫。
3、鋼筋保護層偏大。施工澆注混凝土時為鋪設架板,施工人員在鋼筋上踩踏,致使板面負筋下沉混凝土保護層厚度偏大,引起板面開裂。特別是負彎矩鋼筋沒有通長配置時,裂縫往往會出現在負彎矩鋼筋的端部,沿板邊緣近似成直線發展。
4、保護措施不到位。混凝土澆注后,沒有按規定的要求進行養護,導致樓板收縮開裂。(1)養護不及時,使混凝土養護初期過早脫水,使混凝土出現干縮。(2)混凝土養護初期受凍。(3)樓板施工完成后,混凝土終凝初期,施工機具和材料集中,或過早進人下道工序施工,造成較大施工荷載和震動,使其產生裂縫。
(三)氣溫、空氣等環境因素導致樓板裂縫
現在樓板在周圍氣溫、空氣等環境因素的影響下,也會產生裂縫的。(1)空氣的相對濕度越低,混凝土收縮越大。(2)空氣溫度升高,混凝土的收縮隨之增大。(3)長期風吹、日曬也會使混凝土收縮增大。
(四)設計因素
1、住宅平面布置宜規則,盡量避免形狀突變,在凹面處周邊應增強配筋,來彌補和平衡。
2、控制板厚,一般最薄處不小于120毫米,廚廁間不小于90毫米。
3、長度超過40米,應設置后澆帶,其兩邊應設加強筋。提高后澆混凝土與鋼筋咬合力。
4、在現澆屋面和建筑物兩端單元中(不少于6000毫米范圍內)設置雙層雙向鋼筋,間距不宜大于100毫米,直徑不宜小于8毫米。
5、外墻轉角處設置放射筋,一般應不小于7¢10,長度應為板跨1/3,不能小于1500毫米。
6、現澆板混凝土強度等級不宜大于C30,水泥強度等級不應大于42.5R。
二、防治措施
(一)設計方面
1、現澆板結構設計中除考慮強度要求外,還應進行撓度及裂縫驗算,考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素,適當增加板厚,增強板的剛度。
2、宜采用較小直徑密度分布的方式進行布筋,為防止溫度及收縮引起的應力影響,應適當提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現大量的應力集中點,使局部出現塑性變形產生裂縫。另外混凝土標號設計強度不宜太高。
3、應在樓板上每隔20m左右處設置一后澆帶,并在樓板中間墻體支座處設一條伸縮縫,使其釋放內應力。
4、樓板因四周嵌固于墻體內,應在四角部位按要求配置雙向鋼筋,伸出長度應小于1/3L(L為短向邊長),且不小于 1.2m為宜。
5、在抗震非設防地區,也應適當增設混凝土構造柱,提高房屋整體抗震強度。
(二)施工方面
1、應嚴格按配合比進行計量投料,控制攪拌時間及水灰比,并根據現場砂含水量變化及原砂中含粒徑5 cm 以上的礫石篩選調整施工配合比,保持混凝土強度及坍落度一致,防止因水及水泥用量過多而增加混凝土中多余的水分及空氣,從而產生較大的內應力,導致產生收縮裂縫。
2、混凝土中骨料的用量占體積的 70 %左右,必須注意粗骨料的質量,宜用粒徑 15~20 mm 的石子進行合理級配,含泥量 <1 %;砂子應用中、粗砂,含泥量 <3 %,砂率控制為40 %左右,坍落度控制為 14~20 cm;水泥應選用非早強度型、水化熱低和質量穩定的普通硅酸鹽水泥,減少混凝土自身收縮。
3、嚴格控制板面負筋保護層厚度。現澆板負筋按設計要求都放在板上面,有梁通過或隔斷時,一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。為了控制好負筋保護層厚度,必須采用Φ10~14 的鋼筋馬凳,縱橫間距為800mm左右來固定負筋的位置,并用電焊把馬凳與負筋焊牢,使馬凳在混凝土澆筑過程中不移位,保證負筋不下沉,從而有效控制負筋保護層的厚度,不使板負筋保護層過厚而產生裂縫。模板中線管鋪設密集處的上部及下部鋪放一層18號鋼絲網,寬度每邊應大于管區100mm為宜 。
4、現澆板上不要過早上人、堆料和施加荷載,因混凝土澆筑后要有一個硬化過程,才會有強度;在這個過程中,應對混凝土加以保養,不能對混凝土施加任何外力。必須做到在混凝土強度達到1.2kg/mm2后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
5、現澆混凝土樓板必須采用平板振搗器振搗,水平和垂直方向各一遍,每次振搗相互重疊1/3的振搗寬度,不留施工縫。
6、在初凝后和終凝前應用木抹子趕平壓實及用鐵抹子趕壓三遍,減少收縮裂縫的出現。
7、混凝土澆筑完畢12h內,及時進行合理養護,保證規定的養護時間,一般情況下不少于7d,對摻有外加劑或抗滲混凝土養護不少于14d,提高混凝土自身拉伸應變能力,防止干縮變形出現裂縫。
8、發展纖維混凝土,在普通混凝土中摻入少量的抗裂合成纖維,其摻量為0.6~1.8kg/m3,可以控制混凝土的早期裂縫。
四、結語
裂縫在混凝土構件中是不可避免的,施工中應盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,或盡量減少裂縫的數量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現,以確保工程質量。全面保證混凝土現澆樓板的質量,關鍵在于混凝土形成過程中的一系列階段的控制,從原材料、配合比、混凝土的開盤鑒定、混凝土的拌制和運輸,入模振搗、施工縫及后澆帶的處理、養護等,每一個環節都會影響混凝土的質量。因此,施工單位要提高認識,加強管理,控制好工序的質量,而監理工程師也要對混凝土施工實行旁站監理,加強對施工工藝及措施的監督,必須達到規范及驗收標準的要求,以確保工程的質量。