摘 要:從原材料、施工質量、設計等方面對鋼筋混凝土現澆板產生裂縫的原因進行分析,并提出相應的預防措施以保證現澆結構工程的質量。
關鍵詞:鋼筋混凝土 澆板裂縫
中圖分類號:TU755.7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0065-01
鋼筋混凝土結構構件的裂縫是當前很普遍的問題,它影響結構的耐久性、使用性。甚至影響到結構的安全,歷來是人們關注的問題之一。鋼筋混凝土結構由于設計不當或因施工不符合規范要求及其它因素等都會造成裂縫的出現。在各類裂縫中,有些是正常的、允許的,而有些裂縫則是不允許的,有的甚至會對建筑物構成危害。產生混凝土結構構件的裂縫的原因是多方面的,應該具體問題具體分析、具體解決。裂縫可分成兩大類:第一類裂縫為結構性裂縫,它主要是承載力不足引起的,直接影響到結構的安全性。第二類裂縫為非結構性裂縫,它主要是變形引起的,如溫度變形、溫度收縮變形、地基不均勻沉降變形等。如果裂縫不繼續發展,一般不會影響到結構的安全,但對結構的耐久性、使用性均有影響。以上兩類裂縫是有明顯區別的,造成的危害也不相同。根據資料顯示,非結構性裂縫更為常見,約占總裂縫數的80%左右。因此我們必須認真對待。將裂縫控制到最小的程度。
1 引起樓板開裂的原因
1.1 強度不夠引起的裂縫
現澆板厚度達不到設計要求,導致R/r0.s≤1的情況,以10MM厚板為例,如果施工厚度少了20mm則板厚變為80mm,由此板的承載能力僅達到設計要求的60.5%。如果板厚不變,施工中受力鋼筋定位不準,鋼筋下移20mm,則所引發的承載力不足與板減薄20mm是相當的。如果兩種原因同時存在,即板厚減小,鋼筋又下移走位,則承載力的降低就更嚴重了。因此,在施工中,混凝土質量控制、截面尺寸和鋼筋定位控制是現澆板施工中的突出問題。
1.2 水泥水化熱引起的溫度應力和溫度變形
實踐證明,水泥在水化過程中,產生大量熱量,因而使混凝土內部溫度升高;表面尺寸越大、體積厚度越大,水化熱越不易散發,導致內部與表面形成過大溫差,產生溫度應力和變形,超過混凝土規定值ft,將產生裂縫。其影響程度與混凝土板控制厚度、水泥用量、水泥品種等因素有關。
1.3 混凝土收縮變形
混凝土最初失水(自由水,約占80%)幾乎不產生收縮,只是由于凝膠體本身的收縮才產生收縮變形,此時吸附水逸出(約占20%),出現砼本身水份喪失,產生收縮。且表面快、中心慢,其相互約束影響產生差異,產生裂縫。因此,水灰比控制和濕養條件起主要作用。
1.4 混凝土施工中內外約束變形的影響
施工時墻、梁、柱連接并不牢固,隨著固化作用和溫度下降,受彎構件產生壓應力和下撓變形。變形過程中受到墻柱約束,阻礙變形,超過規定值后將產生垂直裂縫,當與上述因素疊加時,這一現象將反應更加突出。因此,這一過程的防止措施,主要取決于施工順序和施工工藝。
1.5 外界環境的影響
這主要指施工期的全過程變化,不同結構構件在全過程施工期,與溫度和環境、水泥的變化等有關。如頂層暴露施工時,溫度變化大;地下室施工時,地下水位變化大,若抗滲不利、減水劑過重,混凝土離析,降低了混凝土均質性,造成質量缺陷。因此,環境影響與混凝土材料極配、外加劑控制、初期養護有關。(1)基礎產生不均勻沉降,也可導致現澆樓板開裂。(2)樓板角部的斜裂縫是由于樓板拆模過早,混凝土強度較低、樓板承受較大的施工荷載造成的。(3)樓板裂縫檢測中發現有些裂縫沿預埋管線方向開展,說明預埋管位置不正確、削弱了板的厚度,在該處應力集中,引起現澆板開裂。(4)結構體系裂縫是現澆板開裂的不可忽視的原因。(5)現澆板的構造措施不利,易引起樓板開裂。如負彎矩鋼筋的長度不符合要求,鋼筋的錨固長度不夠,板的配筋重計算、輕構造,板的鋼筋應是直徑細而密、并且屋面板的配筋還應按構造要求加強。還有施工縫留置的位置不對、施工縫處理不當、混凝土振搗不密實等等原因。(6)屋面現澆板開裂有一部分為未設保溫隔熱層,或者保溫隔熱層構造不合理,施工質量差,不能起保溫隔熱作用引起。(7)屋面天溝板裂縫大多數是未按規范要求設伸縮縫所致。按規范天溝伸縮縫的間距不大于20m,但北方年溫差較大,建議伸縮縫間距不大于15m。
2 現澆板質量控制要點
(1)設計樓板時應滿足計算要求及構造要求,構造上需要加強的部位一定要加強。樓板混凝土的強度等級不宜大于C30,因為混凝土強度等級愈高,其水泥含量越大,其混凝土的干縮變形越大。對屋面現澆板,其上的保溫隔熱措施應合理、滿足熱工設計要求。其外表面宜選用淺色調。(2)為了避免樓板因溫度、收縮產生裂縫,可以在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。(3)施工時務必保證板厚滿足設計要求,鋼筋位置、尺寸應正確,上部負彎矩鋼筋不能踩下去,同時鋼筋的保護層厚度必須保證,樓板混凝土宜用粗砂,粗骨料盡量大些,嚴格控制水灰比。樓板拆模時混凝土的強度不小于70%。施工進度較快時,澆上層樓板不宜拆下層未達到強度的混凝土樓板的模式版。樓板中管線預埋定位應正確。
3 樓板裂縫治理采用措施
從結構安全方面、建筑功能方面、耐久性方面及建筑觀瞻方面考慮,需對較大的裂縫進行處理,根據裂縫寬度大小及形成原因的不同,對不同的混凝土裂縫可采取不同的處理方法處理,其具體方法有:(1)用環氧樹脂膠封閉法,施工方法如下:1)沿板面裂縫走向,鑿除裂縫兩側部分混凝土。2)鑿除寬度200mm左右,但鑿除過程中,下層應增設支撐,避免板面振動。3)上下鋪設фb4鋼絲網,端部與墻體嵌固,澆M20水泥砂漿(粗砂)抹面。4)注意事項:環氧膠填縫時,混凝土應充分干燥;縫應嚴格用氣泵除灰,并用丙酮清理界面;施工完后用環氧膠填縫,24小時后能用水泥砂漿配筋抹面,后期養護與板、墻相同。(2)對現澆樓板厚度不滿足設計要求及板的裂縫多、縫寬小于0.2mm時,可以采用板面配ф54×150-200鋼絲網,澆30~60mm的C25-C30細石改性混凝土加固處理樓板。加面層混凝土時的注意事項有:1)混凝土新舊連接界面應先在混凝土表面鑿毛。2)用電動角磨機加鋼絲刷清楚松動骨料、漿料等,用氣泵清灰、充分施水。3)混凝土澆筑前,應相對連接面涂刷界面劑,或者用已拌制的混凝土漿涂刷界面,涂刷后再澆筑混凝土。新混凝土比原混凝土強度等級提高一級。4)在普通混凝土內摻入外加劑,是混凝土早強、高強、免收縮薇微膨脹,且新老混凝土界面結合良好,利用改性混凝土的免收縮微膨脹性,克服了新澆混凝土二次受力的應力滯后現象,達到加固樓板的效果。
目前,混凝土出現裂縫較為普遍,建議從設計構造、材料選用和施工工藝等方面采取綜合措施,降低混凝土收縮及溫度應力,減少裂縫的產生。建筑工程產品的質量涉及到千萬人民群眾的利益,我們工程人員在日常工作中,應按規范嚴格進行設計和施工,并加強建成使用后的管理和維修,發現問題后,應進行認真檢查,分析原因,采取相應的處理措施。防止各類因材料、施工工藝考慮不周而造成建筑物質量問題的情況出現。