摘要:本文是通過現場實踐與現場觀察,通過查閱有關混凝土內部應力、施工等方而的專著,對房屋建筑中采用混凝土時出現裂縫的原因、現場混凝土施工、設計的控制和預防裂縫的措施進行等進行闡述。
關鍵詞:混凝土裂縫控制防治
20世紀90年代以來,傳統的預制板逐漸被現澆板所取代,承重墻結構也越來越少,逐漸被框架、框剪等鋼筋混凝土現澆結構所取代。而現在房屋建筑大多數為商住樓,地下室一般由大體積的混凝土底板、高強度等級的混凝土墻、柱以及梁、板組成,裙樓一般采用框剪或框—筒等結構,標準層根據其使用功能不同分為剪力墻結構和框剪結構、框架結構,而且為保證建筑整體的合理、美觀,一般在裙樓以上加夾層或利用裙樓頂層作為結構轉換層,利用該層的巨型梁來支持上部墻體的荷載,內墻則大多采用輕質材料的填充墻。
雖然使用了鋼筋混凝土結構,房屋的整體性、抗不均勻沉降和結構的安全性有了很大的提高,但也伴隨產生了些問題,而混凝土結構產生的裂縫情況是現澆結構中的常見問題。現在我就說一下我所了解的一些裂縫產生原因和預防情況。
1裂縫產生的原因
1. 1地下室產生的裂縫
(1)地下室底板產生的裂縫:產生主要原因是水化熱高、與環境氣溫溫差大、或養護不當,裂縫嚴重的可導致底板滲漏。若混凝土溫度較高時突然澆冷水養護,也會產生無規則的多條微裂縫,還有一些設計原因或勘察不到位,如設計荷載偏小,地質復雜,勘察距離過大等。(2)地下室外擋土墻產生裂縫:產生的主要原因是墻體混凝土強度等級普遍較高,采用C40、C45、甚至C50、C60,這樣水泥用量多達500~550kg/m3,勢必造成混凝土收縮量大,不易養護,地下室外擋土墻又很長,因此往往形成多條較有規律的豎向裂縫,約1.5~2.5一條,上不到頂,下不到底,肉眼可明顯地看到收縮裂縫形狀。(3)地下室陰角產生的裂縫:產生的主要原因是由于收縮應力和沉降、溫度應力等共同作用,在角部形成集中應力造成混凝土抗拉強度不足。通常會形成由頂部向下開裂,上寬下窄的豎向裂縫,且多會發生在外墻截面剛度變化處、平面形狀轉折處。
1.2大體積承臺混凝土施工產生的裂縫
此產生的原因一般主要由于承臺體量不同,澆筑方案和技術措施不到位,使的大體積混凝土內部產生高溫,使得混凝土產生冷縫現象。
1.3住宅現澆板產生裂縫
(1)施工方面原因導致現澆板產生裂縫的原因主要是:①板中正負受力鋼筋之間有效高度不夠,如板筋所采用的規格偏小(φ6、φ8),在混凝土施工時被踩壓而整理不力或未整理,或馬凳偏小,致使受力鋼筋的抗拉強度不能有效發揮,反而加重了板上層混凝土的受壓應力,往往產生穿透性的裂縫,且主要出現在板邊及板中受力比較集中的位置。②施工單位為了趕進度,而在現澆混凝土尚未達到設計強度時即拆模,或板上施工堆載過重,也導致板開裂,出現穿透性裂縫。③板中預埋PVC管材的電線導管,由于PVC管直徑較大、彈性較大,在澆搗混凝土時,PVC管受到混凝土的重壓而下沉,使支撐在底部的板下層受力筋隨著下沉,板底鋼筋保護層厚度變薄,一定時間后,板下層出現裂縫,還有另一情況是預埋鐵管直徑太大或管線太多太密,使板只留了保護層而出現裂縫。④板底鋼筋無保護層墊塊或保護層墊塊分布太稀,也易使板出現裂縫。⑤板件厚度不夠也是引起板裂縫的原因之一。⑥混凝土實際強度等級低于設計強度等級,導致混凝土受壓強度不夠而開裂。
(2)設計方面原因導致現澆板產生裂縫的原因主要是:①結構計算疏忽,或荷載考慮偏小,設計的板件偏薄,配筋偏少,而產生裂縫。②忽視了屋面板的溫度應力,尤其是無可靠保溫隔熱層的屋面板,則板面往往開裂。
(3)非結構受力因素引起的現澆板裂縫:①混凝土收縮產生的裂縫。②由于溫度而產生的裂縫。③由于結構體形突變及未設置必要的伸縮縫而產生的裂縫。④支座處負筋下沉產生的裂縫。
2裂縫的防治
針對上述裂縫,我們應分別采取不同的防治措施,現階段普遍選用的措施如下:
2.1地下室的裂縫
底板:選用低水化熱的礦渣水泥摻加高效減水劑,以減少用水量摻加粉煤灰,以減少水泥用量摻加UEA微膨脹劑,以補償收縮分層。分段澆筑混凝土,并加強養護,有條件的還可以進行蓄水養護,嚴格控制混凝土內外溫差(中心與表面,表面與外界),使溫差<25℃,這方面已有成套成熟的經驗。陰角:一在設計方面盡量少用凹凸的平面形式,或并且在陰角處采用附加鋼筋等構造措施外,二在施工方面還必須保證陰角部位的混凝土施工質量,及時覆蓋、淋水,或噴灑養護劑進行養護,控制拆模時間不宜過早。采取相應的措施完全可以控制裂縫的發生。擋土墻:主要是調整混凝土配合比,通過加外加劑(減水劑、高效泵送劑、UEA微膨脹劑、粉煤灰等),力求減水、減少水泥用量來防止裂縫,注意加強養護、及時覆蓋、淋水或噴灑養護劑,墻體模板盡可能晚拆一些。
2.2大體積承臺的裂縫
主要是從澆筑方案和技術措施方面著手,澆筑方面如承臺施工由深到淺,分層澆筑,或承臺中心水平位置埋設冷卻循環散熱水管,即采用內散外蓄綜合養護措施降低大體積混凝土的溫升值。技術方面主要是選擇合適水泥、減少水泥用量、摻外加劑,控制水灰出、嚴格控制骨料級配和含泥量、優選混凝土施工配合比、嚴格控制混凝土入模溫度、加強技術管理等。
2.3住宅現澆板的裂縫
施工方面和設計方面,我們主要要采取的是①認真審查工程結構設計圖紙,復核板厚、鋼筋。②加強鋼筋工程的隱蔽驗收,注意檢查鋼筋的直徑、間距、上下層鋼筋之間的有效高度、鋼筋的錨固長度、下層鋼筋的保護層墊板厚度及分布等是否符合設計要求。③澆搗混凝土時,必須安排專門的護筋人員,以免上層負筋被踩托下沉。④在板中預埋電線套管時下方多設些墊塊,著重注意預埋管線的密度、直徑。⑤嚴禁在現澆混凝土未達到設計強度之前拆模,板上施工堆載應均勻分布,或者按工序進行分批分期堆載,且避兔過重。⑥確保板件厚度及混凝土強度達到設計要求。
對于非結構受力產生的裂縫,一般是①加強現澆板澆搗后的養護②嚴格控制砂的粒徑及含泥量。③在板角增加輻射筋。④平面布置上盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。⑤嚴格控制板面負筋的保護層厚度。
3 結束語
總的來說,對于工程中出現的裂縫,主要還是加強管理,嚴格把好控制關,當然也需要不斷提高施工技術和不斷積累施工經驗,采用更為科學的解決方法。