寧凱華
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),長(zhǎng)春130118)
現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的問(wèn)題是一個(gè)普遍存在而又難以解決的工程實(shí)際問(wèn)題.微裂縫(無(wú)裂縫)指的是裂縫寬度小于0.05 mm的裂縫,一般微裂縫屬于無(wú)害裂縫,不影響其承重、防滲及其他一些使用功能.但在混凝土板受到荷載、溫差等作用后,微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展甚至貫通,最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀裂縫,也就是工程常說(shuō)的裂縫.
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外部荷載作用引起的裂縫;有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等.
應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生是由于板內(nèi)負(fù)彎矩鋼筋設(shè)計(jì)過(guò)短、施工時(shí)被踩到或偷工減料等原因造成應(yīng)力破壞,使板澆筑成型后形成一道通縫,其裂縫寬度與沉降及上部荷載大小成正比.
沉降裂縫的產(chǎn)生是由于地基承載力差異或結(jié)構(gòu)荷載差異而造成結(jié)構(gòu)不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟0鍎傂圆蛔?,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫.此裂縫一般為貫通性裂縫,其走向與沉降情況有關(guān),一般沿地面垂直或呈30°~45°角度方向發(fā)展,沉降裂縫較大.
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土中.溫度裂縫的走向無(wú)一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯(cuò);梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深度和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn),中間較密.裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響比較明顯,冬季較寬,夏季較窄.
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一階段時(shí)間或混凝土澆筑完畢后的一周左右.水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮不可逆.干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不一致而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果;混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過(guò)快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小,變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫.相對(duì)濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越容易產(chǎn)生.干縮裂縫多為表面性的平行線(xiàn)狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫,寬度多在0.05 mm~0.2 mm之內(nèi).
干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕和混凝土的耐久性,嚴(yán)重時(shí)影響混凝土的承載力.混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān).
塑性收縮裂縫是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮.塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈現(xiàn)中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一,互不連貫狀態(tài).較短的裂縫一般長(zhǎng)20 cm~30 cm,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)到2 m~3 m,縫寬1 mm~5 mm.主要原因是混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小;或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過(guò)快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身的收縮,因此產(chǎn)生龜裂.
化學(xué)反應(yīng)裂縫指的是骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫.在混凝土拌合后會(huì)產(chǎn)生一些堿離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周?chē)h(huán)境中的水面體積增大,造成混凝土疏松、膨脹開(kāi)裂.
裂縫的出現(xiàn),不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會(huì)引起鋼筋的銹蝕,加速混凝土的碳化,降低混凝土的強(qiáng)度.因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況要區(qū)別對(duì)待,以保證樓板的安全使用.
在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板施工中要注意以下幾點(diǎn):
(1)施工前仔細(xì)閱讀圖紙,看樓板配筋是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(2)在施工中,研制有效的“鐵馬”,將負(fù)彎矩筋墊起,防止施工踩踏;
(3)將混凝土水灰比嚴(yán)格控制在0.6以下;
(4)混凝土攪拌要確保原材料計(jì)量準(zhǔn)確,同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土初期塌落度;
(5)混凝土澆筑過(guò)程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致,以表面泛漿為宜,間距要均勻.澆筑完畢后,表面要壓實(shí),抹平,以防止表面裂縫;
(6)夏季施工要盡量避開(kāi)太陽(yáng)輻射較高的時(shí)間澆筑,可多安排在夜間澆筑.如工程進(jìn)度需要,可搭設(shè)覆蓋遮陽(yáng)設(shè)施進(jìn)行輔助施工;
(7)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù).混凝土在實(shí)際凝度養(yǎng)護(hù)條件下,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75 %以上,混凝土中心表面最低凝度控制在25℃以?xún)?nèi).預(yù)計(jì)拆模后,混凝土表面凝降不超過(guò)9℃以上允許[2].在拆模后,特別是低溫季節(jié),立即采取表面保護(hù),防止表面降溫過(guò)大引起裂縫.另外,當(dāng)日平均氣溫在2~3天內(nèi)連續(xù)下降不小于6℃~8℃時(shí),28天齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行保護(hù);
(8)在水泥的選用上,要選用收縮性較低的水泥.合理搭配水泥強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系.一般情況下,水泥強(qiáng)度比所配的混凝土強(qiáng)度大一個(gè)等級(jí).如配C 30混凝土選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的水泥比較合適.嚴(yán)禁不同廠(chǎng)家水泥混用[1];
(9)選用骨料時(shí),應(yīng)選用組配良好,堅(jiān)實(shí)干凈的粗細(xì)骨料.
為保證建筑物的安全使用,對(duì)樓板裂縫應(yīng)采取相應(yīng)處理措施,如表面修補(bǔ)法、混凝土置換法、灌漿嵌縫封堵法等等.
2.2.1 表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單常見(jiàn)的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫,以及對(duì)深度裂縫寬度小于3 mm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及瀝青等防腐材料,以保護(hù)板內(nèi)鋼筋不受侵蝕.為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂,通??刹捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施.
2.2.2 混凝土置換法
該方法是將嚴(yán)重?fù)p壞或失效的混凝土除掉,置換新的混凝土或其他材料,具體工藝是:①剔除混凝土;②清理混凝土及鋼筋;③置換材料的配置;④養(yǎng)護(hù)及粉刷;⑤其中,置換材料應(yīng)根據(jù)所用條件和處理要求選擇.主要考慮環(huán)境適應(yīng)性、耐火性、耐腐蝕性、彈性模量、強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)和與基層的結(jié)合性能.目前常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂槳、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿[2].
2.2.3 灌漿嵌縫封堵法
此種方法適用于裂縫較大較深,且對(duì)整體結(jié)構(gòu)安全有影響或有防治要求的混凝土板的修補(bǔ).
(1)化學(xué)灌漿法
目前,YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)是較為成熟的裂縫修復(fù)技術(shù).使用袖珍式“yJ-自動(dòng)壓力灌漿器”,把化學(xué)灌漿料、灌漿專(zhuān)用樹(shù)脂等灌縫材料,通過(guò)壓力注入裂縫當(dāng)中,使混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到恢復(fù),從而確保建筑物結(jié)構(gòu)安全,且使用功能得到保障;
(2)嵌縫法
指沿裂縫鑿槽,并在槽中填充硬塑性或剛性防水材料,使裂縫封閉,從而達(dá)到防止樓板鋼筋銹蝕和防水的目的.彈性密封材料種類(lèi)很多,如聚氨酯材料、丙烯酸酯材料、有機(jī)硅材料、塑型防水材料,以往采用聚氯乙烯[2]膠泥等.但這些材料都不環(huán)保,現(xiàn)在多采用SR塑型防水材料,效果很好,并具備施工操作簡(jiǎn)便,成本低,適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn).
現(xiàn)澆鋼筋混凝土板裂縫是常見(jiàn)的現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,降低材料的耐久性,影響建筑物的安全.因此要對(duì)混凝土板的裂縫進(jìn)行細(xì)致分析、區(qū)別對(duì)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(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,從而保證建筑物和混凝土構(gòu)件安全穩(wěn)定地工作.
[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進(jìn)展[J].混凝土,2002(5):11-13.