泵送混凝土樓板裂縫的原因與防治措施

吳原宏

1 混凝土樓板裂縫的形式及現(xiàn)象

1)樓板上表面出現(xiàn)塑性裂縫,形狀呈直線,長短不一、互不連貫,裂縫較淺,在混凝土初凝后(一般在澆筑后4 h左右)出現(xiàn)裂縫。

2)樓板上表面沿鋼筋通長方向或箍筋上,或靠近模板處斷續(xù)出現(xiàn),或在預(yù)埋管件周圍出現(xiàn)沉降收縮裂縫,寬度在0.3 mm～0.4 mm,深度到鋼筋上表面為止。

3)樓板上表面出現(xiàn)寬度較細(xì)的0.05 mm～0.2 mm、縱橫交錯、分布不均的干燥收縮裂縫。

4)樓板出現(xiàn)表面、深進(jìn)或貫穿的溫度裂縫。表面溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,深進(jìn)或貫穿裂縫多發(fā)生在澆筑后2個～3個月或更長時間,裂縫寬度在0.5 mm以下。

2 原因分析

2.1 設(shè)計(jì)因素

1)如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土配筋率較高,鋼筋過密,當(dāng)石子尺寸偏大時混凝土常常難以灌注,使其均質(zhì)性差,易造成收縮不勻而開裂。

2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對具有預(yù)埋管的樓板在板面裂縫的構(gòu)造措施上考慮不周。

2.2 混凝土選材和混凝土生產(chǎn)

如所用水泥的保水性差、泌水性大、收縮率大、水化熱大;所用骨料的級配不合理、含泥量高;或混凝土配合比不合理、水灰比過大、混凝土坍落度控制不當(dāng)?shù)?這些均易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.3 混凝土施工工藝

1)如混凝土的施工工藝不合理、振搗不好、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、拆模過早、施工荷載作用等,均易造成混凝土裂縫。

2)模板支撐未經(jīng)計(jì)算,豎向連系桿設(shè)置不合理,造成支撐剛度不夠。

2.4 溫度因素

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,形成內(nèi)外的較大溫差,因此造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,表面游離水分蒸發(fā)過快,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

2.5 現(xiàn)場管理方面

施工現(xiàn)場質(zhì)量管理、質(zhì)量控制和材料檢驗(yàn)體系不健全,崗位責(zé)任制不落實(shí),技術(shù)交底、過程控制不到位。

2007年7月,我公司施工的麗景花園6號高層住宅樓。一層樓樓面混凝土用量較大(3000m3),中間只設(shè)一條后澆帶。以后澆帶為界,分兩次澆筑混凝土,即每次連續(xù)澆筑混凝土約1500m3。當(dāng)時正值盛夏,氣溫高、風(fēng)速大,且一次連續(xù)澆筑混凝土量大,結(jié)構(gòu)配筋率大。若采用坍落度小于5cm的非泵送混凝土,利用塔吊、人工運(yùn)輸方式反而增大了出現(xiàn)裂縫的可能性。經(jīng)綜合考慮,選用了泵送混凝土,其坍落度控制在160±20,提高抗?jié)B性,減少收縮,防止裂縫。但在某些工程上,泵送混凝土強(qiáng)度不足,凝結(jié)異常時有發(fā)生。特別是裂縫的存在,在一定程度上影響了結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,應(yīng)引起我們的足夠重視。

3 在實(shí)際施工中采取的技術(shù)措施

3.1 設(shè)計(jì)方面措施

1)我們與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員溝通出具設(shè)計(jì)變更,在柱角四周原附加鋼筋上面鋪設(shè)L=1500mm,直徑為6 mm的輻射形鋼筋,以減少柱角四周的裂縫。

2)在管線設(shè)計(jì)時,樓板內(nèi)不應(yīng)預(yù)埋水管。當(dāng)預(yù)埋其他管線時,應(yīng)布置在板上、下兩層鋼筋中的中和軸附近,并宜與鋼筋成斜交布置。管線布置應(yīng)避免立體交叉,嚴(yán)禁三層及三層以上管線交錯疊放,必要時宜在管線集散處增設(shè)垂直于管線的鋼絲網(wǎng)、增加雙層雙向抗裂構(gòu)造配筋等加強(qiáng)措施,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

3.2 材料方面措施

1)控制混凝土的含水量,含水量宜控制在170kg/m3,適當(dāng)降低混凝土坍落度對減小混凝土的收縮、控制混凝土裂縫有利。當(dāng)泵送高度在30m～60m以下時,混凝土坍落度為 140mm～160mm;泵送高度在60m～100m時,混凝土坍落度為 160mm～180mm;泵送高度在100m以上時,混凝土坍落度為180mm～200mm。

2)提高骨料(砂、石)質(zhì)量,嚴(yán)格按規(guī)定檢驗(yàn)骨料顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒。砂宜控制在40%以內(nèi),應(yīng)采用中砂。

3.3 施工工藝措施

1)在混凝土澆筑過程中一次澆筑完成,不留施工縫,并確保振搗密實(shí)。

2)在混凝土初凝后、終凝前做好二次抹面,在終凝前用濕草包覆蓋,派專人灑水;作好養(yǎng)護(hù)工作,保證混凝土表面處于足夠的濕潤狀態(tài),養(yǎng)護(hù)最終持續(xù)一個月。

3)在混凝土澆筑完成后,強(qiáng)度未達(dá)到1.2 MPa時,不準(zhǔn)進(jìn)行下道工序;混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前,嚴(yán)禁在樓面上堆放超過施工荷載允許值的施工材料;嚴(yán)禁有沖擊荷載作用。

4)根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和機(jī)理,增加混凝土抗拉強(qiáng)度和減少混凝土的收縮是控制混凝土裂縫最有效的技術(shù)措施。同時降低混凝土內(nèi)外溫差,減小溫度應(yīng)力,控制混凝土表層與內(nèi)部變形差,也可有效控制混凝土的裂縫。在施工中提高混凝土的密實(shí)度,減少混凝土的收縮。

3.4 現(xiàn)場施工管理措施

加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理,建立健全的質(zhì)量保證體系。落實(shí)崗位職責(zé),做好在控制裂縫方面的技術(shù)交底工作。

4 有關(guān)裂縫的處理措施

裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況,我們要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。

混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,嵌縫法,結(jié)構(gòu)加固法。

1)表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定的和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫表面粘貼玻璃纖維布等措施。

2)嵌縫法。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。

3)結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定。

[1]袁吉鴻.現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施[J].山西建筑,2008,34(16):144-145.