鋼筋混凝土樓板裂縫的成因和防治措施

梁彥輝

摘要:本文首先分析了目前普遍采用的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的特點和常見裂縫產(chǎn)生的原因,提出了具體預(yù)防措施和處理方法,供大家參考。

關(guān)鍵詞:混凝土樓板;裂縫;防治

1 前言

目前建筑物的樓板大多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,因為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在結(jié)構(gòu)安全性,整體性和使用功能等方面都比預(yù)制板優(yōu)越得多。但是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的裂縫,是目前較難克服的質(zhì)量通病之一,樓板裂縫輕者影響美觀,重者破壞房屋結(jié)構(gòu)的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用,特別是一些住宅樓板的裂縫發(fā)生后,往往會引起投訴糾紛等。根據(jù)對一些住宅小區(qū)的調(diào)查來看,現(xiàn)澆樓板裂縫大都發(fā)生在樓板表面,有的是表皮裂縫,有的是混凝土自身裂縫。除常見的板四角斜向裂縫外,還有許多橫向、縱向雜亂的裂縫。從現(xiàn)場取證及施工中出現(xiàn)的樓板裂縫有如下特點:(1)部分裂縫出現(xiàn)在樓梯與樓板梁相連接處,特別是先砌磚,后澆混凝土者出現(xiàn)較多。(2)裂縫多分布在建筑物外墻轉(zhuǎn)角處房間的樓板上,一般呈45。斜向,有時一只角位同時出現(xiàn)2條～3條裂縫,基本為上下貫通。(3)部分裂縫產(chǎn)生在板內(nèi)管線埋設(shè)位置,沿著管線等應(yīng)力集中部位展開。

以上裂縫不僅影響外觀,還可引起滲漏、鋼筋腐蝕和混凝土碳化等,影響建筑物的耐久性,給用戶帶來嚴(yán)重的不安全感。在裂縫出現(xiàn)后,如不及時采取補救措施,在1年～3年內(nèi)裂縫會繼續(xù)發(fā)展,給人的安全造成威脅。文中主要從設(shè)計、施工等方面來剖析裂縫的成因,并探討具體的防治方法和彌補措施。

2 樓板裂縫原因分析

2.1 溫度應(yīng)力

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫主要是由混凝土溫度變形和收縮變形引起的。當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時,混凝土相應(yīng)的會產(chǎn)生溫度變形和收縮變形,由于現(xiàn)澆板的體積與表面積的比值(體表比)較小,混凝土的收縮變形較大,使板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力。石河子地區(qū)具有荒漠大陸性氣候特點屬于典型的炎熱和干燥氣候,夏季白天升溫快,氣候炎熱,夜間降溫快,日差較大。混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,當(dāng)板內(nèi)的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸的時候,樓板內(nèi)就會產(chǎn)生裂縫。

2.2 水泥的品種與強度等級、水泥用量、水灰比

水泥的水化熱是水泥固有的性質(zhì),水化熱引起混凝土內(nèi)部溫度的升高,內(nèi)外產(chǎn)生溫差,溫差引起的應(yīng)力可使混凝土產(chǎn)生裂縫。不同品種不同強度等級的水泥礦物成分的含量不相同,礦物成分中鋁酸三鈣水化產(chǎn)生的熱量最大,速度也快,另外水泥細度越細,水化反應(yīng)比較容易進行,水化放熱量越大,放熱速度也越快。因此根據(jù)水泥的不同礦物成分含量選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強度等級相適宜的水泥強度等級是預(yù)防裂縫的前提。混凝土中的水泥用量越大,總發(fā)熱量越大。混凝土的溫度會隨水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收縮大,水化熱高,產(chǎn)生非受荷裂縫。相同強度等級的混凝土,水灰比增大,水泥用量增多,凝土的收縮量增大。混凝土硬化過程是化學(xué)結(jié)合水與水泥化合的結(jié)果,水灰比大,用水量多,混凝土的收縮增大。這是由混凝土收縮引起的非荷裂縫。

2.3 粗細骨料

夏季露天堆放的砂石料受高溫和太陽輻射的影響表層溫度達6o℃以上,用這種砂石料配制混凝土?xí)龃笥盟?環(huán)境溫度過高使水泥出現(xiàn)假凝和粘罐現(xiàn)象。由于水灰比的增大和攪拌質(zhì)量的降低,將導(dǎo)致混凝土的強度降低干縮增加。

2.4 澆筑方案

整體現(xiàn)澆樓板澆筑之前,應(yīng)從人、機、料、法、環(huán)五個方面入手編制一個科學(xué)的澆筑方案,在實際的施工過程中,大多數(shù)工地的垂直運輸機械使用的是龍門架,設(shè)備比較陳舊,工作效率不高,在天氣炎熱、操作人員比較困乏的情況下會出現(xiàn)部分混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的時間超過了規(guī)范規(guī)定的時間,未做技術(shù)處理。導(dǎo)致了混凝土在澆筑時就已經(jīng)留下了裂紋隱患,這種裂縫具有位置的不固定性,事后在沒有客觀真實的施工記錄情況下,對此種裂縫產(chǎn)生的原因難以做出正確的判斷分析。

2.5 板內(nèi)埋設(shè)的PVC管

近些年來推廣使用PVC管預(yù)埋,特別是總進戶線預(yù)埋管管徑較大預(yù)埋時又貫穿于板的長度和寬度方向,同一塊板預(yù)埋管比較集中,樓板的厚度一般是80-120mm,使板內(nèi)有效截面受到不同程度的消弱。另外預(yù)埋管與混凝土的膨脹系數(shù)不一致,粘結(jié)效果差,這時沿預(yù)埋管就有可能因為應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。

2.6 養(yǎng)護

混凝土失水會影響水泥水化作用的正常進行,而且因水化作用未能完成,造成混凝土結(jié)構(gòu)疏松,滲水性增大,形成干縮裂縫。特別是期養(yǎng)護質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切,期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。

2.7 施工荷載超載

混凝土澆筑完成后,還沒有達到足夠的強度,就迫不及待的上人操作和堆放材料,使其產(chǎn)生過大的變形,導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這是結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生的裂縫,施工中主要是樓板上施工荷載超載如:普通粘土磚堆放集中,塔吊吊運材料下落時吊籠對樓板的沖擊等。

2.8 模板的拆除

現(xiàn)澆板在未達到規(guī)定的拆模強度時拆除模板或支架,此時樓板的承載能力低于設(shè)計允許荷載,使樓板在不正常的情況下受荷產(chǎn)生裂縫,這是結(jié)構(gòu)受荷引起的裂縫。施工現(xiàn)場也會出現(xiàn)在未達到規(guī)定的拆模強度時,拆除個別的木支撐或鋼管支撐、扣件等,造成支架的承載體系發(fā)生變化而產(chǎn)生裂縫。

3 裂縫控制措施

3.1 施工方面

保證模板的剛度。模板支撐的選用必須經(jīng)過計算,除滿足強度要求外,還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性。

模板的周轉(zhuǎn)配置,應(yīng)考慮到規(guī)定的拆模時間,跨度大于2m小于8m的現(xiàn)澆樓板,其拆模混凝土強度必須達到標(biāo)準(zhǔn)值的75%,當(dāng)跨度大于8m時,拆模混凝土強度必須達到標(biāo)準(zhǔn)值的100%,防止過早拆模引起的混凝土損傷。

在樓板負(fù)彎矩鋼筋處設(shè)置撐腳和馬凳,樓面鋼筋上設(shè)置跳板,嚴(yán)禁在混凝土澆搗過程中踩踏鋼筋,確保負(fù)彎矩鋼筋的正確定位。

樓板混凝土澆搗完畢后,根據(jù)當(dāng)時室外氣溫,確定養(yǎng)護方案。冬、夏季節(jié),應(yīng)采取混土表面加蓋草包、塑料薄膜等養(yǎng)護措施。混凝土在澆筑完后12h內(nèi),必須進行澆水養(yǎng)護,澆水養(yǎng)護時間一般不得少于7d,對摻用緩凝劑或抗?jié)B要求的混凝土,不得少于14d。

按科學(xué)規(guī)律安排施工工期與進度計劃。樓板混凝土澆搗完成后,其強度未達到1.2N/mm,施工人員不得在樓面操作及堆放材料。

3.2 材料方面

合理確定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比設(shè)計時,應(yīng)全面考慮,多用骨料、少用粉料,以減少裂縫產(chǎn)生。嚴(yán)格控制混凝土的水灰比,控制坍落度不宜過大,確保每層混凝土坍落度基本穩(wěn)定。

嚴(yán)格原材料檢驗試驗。在攪拌混凝土之前,必須按規(guī)定對水泥、粗細骨料、外加劑等進行檢驗復(fù)試,不合格的材料不得使用。

采取適當(dāng)措施增加混凝土的抗拉強度。當(dāng)工程需要時,可通過添加合成纖維等措施增加混凝土的抗拉強度,控制混凝土的裂縫。

4 裂縫的處理方法

對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時,可用抹壓一遍處理。

其它一般裂縫處理,其施工順序為:清洗板縫后用l:2或l:l水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護。

當(dāng)裂縫較大時,應(yīng)沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用l:2水泥砂漿抹平,也可以采用環(huán)氧膠泥嵌補。

當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時,應(yīng)對樓板進行靜載試驗,檢驗其結(jié)構(gòu)安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性。

通長、貫通的危險結(jié)構(gòu)裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,采用結(jié)構(gòu)膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。

在板底裂縫可采用增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理,粘貼寬度為350mm。既能起到承受抗拉裂補強作用,又不影響粉刷和裝飾效果。是目前較好的裂縫禰補措施。

結(jié)束語

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的預(yù)防與控制一直都值得關(guān)注,雖然已有的方法可將某些裂縫控制到一定的程度,但裂縫帶來的隱患仍然隨處可見,不管是表面的還是結(jié)構(gòu)裂縫。只有從設(shè)計、材料、施工、使用等方面繼續(xù)探討,不斷尋求更好的方法,才能進一步減免現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板中的裂縫。