劉鐵軍 劉俊秋
全現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的裂縫,是目前較克服的質(zhì)量通病之一,特別是住宅工程樓板的裂縫發(fā)生后,往往會(huì)引起投訴、糾紛、經(jīng)濟(jì)索賠等問題。
1.砼混凝土樓板裂縫的種類及原因
1.1水泥引起的混凝土樓板裂
(1)組成水泥的熟料的一系列水化反應(yīng)引起的混凝土樓板的溫度裂縫。
由于混凝土的導(dǎo)熱率低,水泥水化時(shí)放出的熱量不易散失,容易使內(nèi)部最高溫度達(dá)到60度以上,由于外部溫度冷卻較快,就使混凝土內(nèi)外溫度相差幾十度,形成溫度梯度,造成溫度變形并產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束力(包括混凝土抗拉強(qiáng)度)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。一般來說,混凝土越厚,水泥用量越大,水泥水化熱越高,同部產(chǎn)生裂可能越大。
(2)由于水泥化熱引起化學(xué)收縮及水泥漿體的干縮濕脹,引起樓板收縮縫。
混凝土是一種收縮性材料,從攪拌到凝固并經(jīng)一系列的物理化學(xué)變化,由流動(dòng)狀態(tài)變塑成各種構(gòu)件,在由塑性凝固成堅(jiān)硬的人工石—砼過程中,由于出現(xiàn)泌水和部分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象,引起失水收縮,砼體積收縮,將使砼表面出現(xiàn)不規(guī)則的龜裂,這些裂縫深度未達(dá)砼深部,但如果破振搗不密實(shí),水灰比過大,內(nèi)部氣孔貫通,也可能出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,但大多在經(jīng)過表面振搗后,都不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)和使用造成太大的影響。
(3)碳化收縮。
當(dāng)砼在應(yīng)力作用下,由于水的作用,砼中的Ca(OH)2和空氣中的碳酸氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),由此引起碳化收縮。在一般的大氣中,實(shí)際的碳化速度很慢,通常在一年以后才使?jié){體表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫,主要影響其表面質(zhì)量。
(4)水泥細(xì)度越細(xì),混凝土越容易開裂。
細(xì)度大的水泥水化快,產(chǎn)生較大的水的消耗,易引起混凝土的自干燥收縮;水泥細(xì)度細(xì),則使毛細(xì)管細(xì)化,較細(xì)的毛細(xì)管失水時(shí)將產(chǎn)生較大的張力;細(xì)顆粒容易水化充分產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其它水化物。
1.2設(shè)計(jì)和施工引起的裂縫
(1)設(shè)計(jì)方面。
A未嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫(允許長(zhǎng)度),導(dǎo)致溫度變形過大引起屋蓋繃向拉裂縫。
B暗埋PVC電管,削弱了混凝土截面的有效高度,又因?yàn)樵摴芘c混凝土的線膨脹系數(shù)不一致,粘結(jié)效果差,往往沿電線管埋設(shè)方向應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。通常與通過燈座走向的PVC管走向相近。
C未按規(guī)范規(guī)定設(shè)置構(gòu)造柱而導(dǎo)致梁變形后引起樓板拉裂縫。
D混凝土摻合料(添加劑)的用量敏感度極高,用量稍為增加,強(qiáng)度用凝時(shí)間都會(huì)受到極大影響,伴隨外界溫度影響、施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng),均會(huì)加劇裂縫的擴(kuò)展。這種現(xiàn)象多半出現(xiàn)在商品混凝土。
(2)施工方面。
a盲目要求趕工期,樓板澆搗后不滿24小時(shí)就上磚砌墻,使混凝土發(fā)生新變形,內(nèi)部產(chǎn)生微小裂縫,造成樓板的初始損傷。
b砼在施工過程中,由于砼配合比、水灰比掌握不嚴(yán),用水量過大或砂用量過多,或砂太細(xì)都容易給凝固后的砼產(chǎn)生裂縫。
c施工中混凝土振揭不密實(shí),混凝土存在細(xì)微孔洞。施工間隙時(shí)間長(zhǎng),砼不能連續(xù)澆筑,使砼終凝后不再施工,在施工接縫處沒有嚴(yán)格按施工縫處理要求去施工,使砼產(chǎn)生分界裂縫—施工縫開裂。
d混凝土施工中,施工人員對(duì)樓板鋼筋保護(hù)不夠,使受力鋼筋位置偏離設(shè)計(jì)位置,也會(huì)導(dǎo)致混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。
e混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足,混凝土表面水分蒸發(fā)較快,失水過多,從而引起混凝土的開裂,其裂縫起初類似龜裂,裂縫細(xì)小而淺短,且大部分位于混凝土的表面。
(3)外界溫度引起的裂縫。
混凝土在凝固以后,由于天氣的變化,溫差日變,日照強(qiáng)烈是,砼表面溫度高達(dá)60度~70度,夜間低到10度多,日夜、復(fù)冬這差達(dá)40度~60度,這樣砼的膨脹收縮就會(huì)成波浪式變化,在砼內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過砼的抗壓強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。這種裂縫在鋼筋布置薄弱的地方,尤其是超出規(guī)范的砼面板長(zhǎng)度(>35m)或?qū)挾容^大(>15m),就常常在整體現(xiàn)澆板中間部位的次梁上出現(xiàn)裂縫,尤其在較薄的樓板分布鋼筋不足時(shí)還會(huì)產(chǎn)生樓板斷裂。這些裂縫嚴(yán)重時(shí)可能影響結(jié)構(gòu)的使用安全 ,必須進(jìn)行加固處理。
2.防止裂縫產(chǎn)生的預(yù)防措施
2.1從原材料及外加劑方面控制或預(yù)防混凝土樓板裂縫
(1)控制溫度裂縫最根本措施就是控制混凝土內(nèi)部溫度差,一般可考慮選擇粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山水泥或復(fù)合水泥。在拌制混凝土?xí)r,應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)選擇合適的、質(zhì)量可靠的水泥品種,在保證混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下,盡可能減少單方水泥,盡可能選用較低標(biāo)號(hào)的水泥,或摻加一定量活性摻合料。在滿足施工和易性的條件下應(yīng)盡量減少單位體積水泥漿量和砂漿量,并加強(qiáng)水泥化硬化過程中的養(yǎng)護(hù)。
(2)混凝土添加劑的選用。
應(yīng)根據(jù)混凝土的性質(zhì)、施工工藝及氣候條件,結(jié)合混凝土的原材料性能、配合比以及對(duì)水泥的適應(yīng)性等因素不,通過試驗(yàn)確定其品種和摻量。需要時(shí),還應(yīng)檢驗(yàn)其氯化物、硫酸鹽等有機(jī)物質(zhì)的含量,經(jīng)驗(yàn)證對(duì)混凝土無有害影響時(shí)方可使用。
2.2采取適當(dāng)?shù)氖┕ご胧┓乐箻前彘_裂
確認(rèn)樓板配筋綁扎及其混凝土配合比、水灰比無誤后,就通過鋪設(shè)保護(hù)鋼筋的馬道對(duì)樓板實(shí)施澆灌,保證混凝土振搗密實(shí),不得有細(xì)微孔洞,嚴(yán)禁露筋,保證鋼筋設(shè)計(jì)受力位置不偏離。在已澆筑的混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2N/mm2以前,不得在其上踩踏或安裝模板、支架及堆料,避免造成初使傷害。除當(dāng)日氣溫低于5度時(shí),不得澆水外,應(yīng)在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)。
2.3控制外界溫度防止樓板開裂
主要從防止混凝土屋蓋溫度變化而引起的開裂所采取的措施人手,如:在適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,空縫的間距不大于30m,當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),宜設(shè)置分隔縫,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。