馬鳳鳴
廊坊榮盛建設(shè)工程有限公司(065000)
設(shè)計(jì)與施工
淺談混凝土構(gòu)件裂縫成因及預(yù)防
馬鳳鳴
廊坊榮盛建設(shè)工程有限公司(065000)
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的,一種是混凝土自身的原因,如溫度變化、收縮、膨脹等引起裂縫;另一種是人為的原因,如施工過(guò)程中操作人員不按規(guī)范要求操作,設(shè)計(jì)人員疏忽大意造成的設(shè)計(jì)問(wèn)題引起的混凝土構(gòu)件裂縫等。下面具體分析一下產(chǎn)生裂縫的原因。
1)混凝土收縮導(dǎo)致混凝土在硬化過(guò)程中,水分逐漸蒸發(fā),體積逐漸縮小,進(jìn)而產(chǎn)生收縮。根據(jù)力學(xué)分析,板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展,當(dāng)混凝土收縮引起板的約束應(yīng)力超過(guò)一定程度時(shí),必然引起現(xiàn)澆板的開(kāi)裂,壓應(yīng)力相對(duì)集中的地方通常是開(kāi)裂的部位。
2)溫度導(dǎo)致裂縫:水泥的特點(diǎn)是快硬、高強(qiáng)、水化熱大,再加上多數(shù)工程的主體施工多在夏季,如果混凝土澆搗后未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,因而出現(xiàn)裂縫。裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位即板角處。
1)力學(xué)形變產(chǎn)生的裂縫:樓板的彈性變形及支座處負(fù)筋下沉均會(huì)產(chǎn)生裂縫。施工中混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)早拆模,在混凝土未到終凝時(shí)間就上荷載,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土在早期強(qiáng)度低或無(wú)強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,從而產(chǎn)生裂縫。板的上層鋼筋一般較細(xì)較軟,施工時(shí)各工種交叉作業(yè),人員眾多,行走頻繁,鋼筋難免被踩踏,從而彎曲變形、下沉,導(dǎo)致板面裂縫。
2)配比不適當(dāng)產(chǎn)生的裂縫:如今,工程界比較普遍的現(xiàn)象是,為了保證澆灌質(zhì)量,混凝土需要較大的水灰比。但是如果水灰比較大,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡,蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面。在荷載作用下,氣孔周圍可能產(chǎn)生應(yīng)力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫。
3)不按照規(guī)范規(guī)范操作產(chǎn)生的裂縫:澆搗混凝土前,板底鋼筋無(wú)保護(hù)層墊塊,或保護(hù)層墊塊分布太稀,也易使板出現(xiàn)裂縫。
1)由于設(shè)計(jì)人員的計(jì)算疏忽,板件偏薄,配筋偏少,從而產(chǎn)生裂縫。這種裂縫影響到結(jié)構(gòu)安全。
2)設(shè)計(jì)人員未充分估計(jì)裝修荷載、使用荷載(即設(shè)計(jì)活荷載偏?。灾略O(shè)計(jì)受力小于實(shí)際受力,從而產(chǎn)生裂縫。
3)屋面板的溫度應(yīng)力不可忽視,尤其是無(wú)可靠保溫隔熱層的屋面板受溫度影響較大,若設(shè)計(jì)中未加以考慮,板往往產(chǎn)生裂縫。
1)嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,監(jiān)理要嚴(yán)格監(jiān)督控制。把好質(zhì)量關(guān),選擇級(jí)配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當(dāng)減少空隙率,以減少混凝土收縮量,從而加強(qiáng)混凝土抗裂強(qiáng)度。
2)現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明,混凝土養(yǎng)護(hù)工作是整個(gè)施工過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù),既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度,又使其在硬化過(guò)程中而產(chǎn)生裂縫。在高溫下施工,更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù),一來(lái)可減少溫度產(chǎn)生的裂縫,二來(lái)可降低由于混疑土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力,有效控制裂縫。
3)必須注意各工種交叉作業(yè)時(shí)間。在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋和模板作業(yè)應(yīng)及時(shí)穿插并爭(zhēng)取全面完成,做到不留或少留尾巴。此外,有必要增加一定數(shù)量的鋼筋工,在混疑土澆筑前及澆筑中及時(shí)進(jìn)行整修。當(dāng)澆筑時(shí),應(yīng)在裂縫容易發(fā)生部位鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)跳板,盡量避免上層鋼筋受到踩踏變形。
4)施工人員嚴(yán)禁在現(xiàn)澆混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前拆模。板上施工堆載應(yīng)均勻分布,且避免過(guò)重。
5)設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真審查工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙,復(fù)核板件厚度。屋面板的配筋設(shè)計(jì)要考慮溫度應(yīng)力的影響。
1)對(duì)于板上層裂縫,可用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)方法。具體操作步驟是:將縫表面鑿出一個(gè)上寬2~3cm,深3~4cm的V型槽,用水沖刷干凈,再用環(huán)氧樹(shù)脂摻丙酮(稀釋)、乙二胺(增加強(qiáng)度)、苯二甲酸二丁酯(增加韌性),并與砂漿混合進(jìn)行填補(bǔ)。各成分所占比例按有關(guān)技術(shù)資料確定。
2)對(duì)原有混疑土樓面鑿毛清理,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),重新澆筑一層細(xì)石混凝土整澆層,從力學(xué)角度來(lái)提高樓板的剛度和整體抗變形性能。
3)由受力原因引起的裂縫應(yīng)通過(guò)增設(shè)構(gòu)件、改變傳力途徑、地基處理、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等整體方法提高現(xiàn)澆樓板的抗裂性能。
4)板下層裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全,用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)法較好。