周藍琨, 劉雪松
河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司(450014)
混凝土是現(xiàn)代城市建設(shè)中廣泛應(yīng)用的建筑材料,但是由于材料自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題一直困擾著人們。裂縫不僅影響到結(jié)構(gòu)的美觀,往往會影響到結(jié)構(gòu)的正常使用,遭到業(yè)主的投訴,成為開發(fā)商和施工單位比較頭疼的質(zhì)量問題。雖然大量科研和實踐都證明不能完全避免裂縫的出現(xiàn),但是,通過各方面的措施將其控制在允許范圍之內(nèi)還是能取得令人滿意的效果的。
樓板裂縫可以分為四種形式,分別為收縮裂縫,由于混凝土塑性收縮、失水收縮、硬化收縮、碳化收縮過程中形成的裂縫,如施工初期樓板面形成的不規(guī)則裂縫;溫度裂縫,由于溫度變化及溫差形成的裂縫,此類裂縫容易集中在屋面層、東西單元的房間、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)裂縫,由于結(jié)構(gòu)受荷載作用形成的裂縫,如跨中板底部位受彎裂縫及受負彎矩的板頂部位形成的彎剪裂縫。
1)水泥凝結(jié)或膨脹不正常,如采用熱水泥或過期水泥致使安定性不穩(wěn)定,水泥中含有生石灰或氧化鎂和水化合后產(chǎn)生體積膨脹導(dǎo)致裂縫。外加劑摻量過大或過小、與水泥或摻合料的相容性不好?;炷脸跄乃苄院统两凳湛s、硬化過程中缺水產(chǎn)生的干燥、水化和自身收縮、混凝土硬化后期的溫度體積變化、碳化、干濕體積變化等。
2)水灰比、塌落度過大?;炷潦湛s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;在骨灰比一定條件下,混凝土干縮隨水灰比的增加而明顯增大。
3)堿-骨料反應(yīng),混凝土在固化以后,其內(nèi)部所含的堿與骨料中所含的堿活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生一種膠凝物質(zhì),此種膠凝物質(zhì)吸收水分后會發(fā)生體積膨脹引起裂縫。
1)現(xiàn)在建筑市場施工操作基本都是以人工為主,機械設(shè)備為輔,加之建筑工人都由進城務(wù)工人員取代,他們的技術(shù)素質(zhì)相對較差,從業(yè)經(jīng)驗較少,施工行為往往無視施工規(guī)范及操作規(guī)程,因此施工因素離散性大,可控性差。
2)目前主體結(jié)構(gòu)的施工過程中,普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾,開發(fā)商一味追求經(jīng)濟效益,施工單位低價中標,要求施工單位把工期壓了再壓。一般主體結(jié)構(gòu)配備3層底模,施工速度平均為5~7天1層,最快時甚至不足5天1層,間接引起了裂縫的產(chǎn)生。
3)土建與水電安裝工種交叉作業(yè),樓面負筋位置的正確性難以得到有效的保證,經(jīng)踩踏后降低了部分板筋的有效高度,使該位置的鋼筋混凝土樓板上部抗拉能力減小,導(dǎo)致裂縫。施工中混凝土未達到規(guī)定強度時,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間加荷載,造成樓板彈性變形。
4)混凝土養(yǎng)護不當引起開裂。
1)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范側(cè)重于按強度考慮,未充分按溫差和混凝土的收縮特性等多種因素做綜合考慮。
2)對于高層及小高層住宅中,對多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支。
3)結(jié)構(gòu)體型突變及伸縮縫設(shè)置不合理,平面布局凸凹較多導(dǎo)致在轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生應(yīng)力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。
1)選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥強度等級與混凝土強度等級之間關(guān)系。一般情況下,水泥強度比所使用的混凝土強度大一個等級。嚴禁不同廠家的水泥混用。
2)選用級配良好的粗、細骨料,粗骨料中針片狀石子嚴禁超標,細骨料不能使用細砂,含泥量嚴格控制在規(guī)范要求以內(nèi)。盡量選用收縮率小的骨料。
1)科學(xué)合理安排樓層施工作業(yè)計劃,嚴格執(zhí)行經(jīng)單位批準的模板支撐體系方案及拆模申請制度,避免撓度過大現(xiàn)象;對于跨度大于4 m的房間及懸挑部位等特殊部位的模板支撐體系要做出針對性的措施。
2)加強混凝土養(yǎng)護,設(shè)法使混凝土溫度級慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應(yīng)力,阻止裂縫的產(chǎn)生。
3)做好工人的技術(shù)培訓(xùn)工作,從根本上提高施工的關(guān)鍵因素;施工中要嚴格執(zhí)行拆模申請單制度,只有在同條件養(yǎng)護試塊合格的情況下才允許拆模。規(guī)定合理的拆模時間,以同條件養(yǎng)護的混凝土強度為拆模依據(jù)。
1)要注重設(shè)計,在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下,鋼筋直徑越細、間距越小則對預(yù)防開裂越有利。設(shè)計中平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫。避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。當無法回避時,應(yīng)做局部處理。
2)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是對于現(xiàn)澆箱梁、樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。針對板角裂縫這一現(xiàn)象,在板角四周增設(shè)輻射筋,使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。
3)控制混凝土板內(nèi)管線的預(yù)埋,管線預(yù)埋宜與鋼筋成斜交布置,應(yīng)避免管線立體交叉,嚴禁多層管線交錯疊放,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)造配筋等加強措施。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。相信經(jīng)過綜合措施的控制,能夠避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生或者盡可能將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。