王 王苓任
河南省建筑科學(xué)研究院有限公司(450000)
淺談屋面常見(jiàn)裂縫的原因分析及預(yù)防措施
河南省建筑科學(xué)研究院有限公司(450000)
目前屋面大量存在多種裂縫,分析其產(chǎn)生的各種原因,提出了有效防止措施。
屋面;裂縫;收縮變形
建筑工程上的屋面裂縫不僅影響美觀,嚴(yán)重的還影響正常使用。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)不當(dāng)或施工人員重視不夠是這些裂縫產(chǎn)生的主要原因。
1)屋面構(gòu)造層次過(guò)多,負(fù)荷偏大,而且未充分考慮承載能力。
2)混凝土的固化收縮或溫度收縮受到下部約束時(shí)在板面出現(xiàn)裂縫。
3)沒(méi)有良好的隔熱層或未設(shè)置必要的溫度伸縮縫(即分倉(cāng)縫)。
2.1 溫度作用
墻體與混凝土板之間的溫度變形是不一致的,相互之間便產(chǎn)生拉應(yīng)力或壓應(yīng)力。當(dāng)變形較大時(shí),會(huì)產(chǎn)生樓面板的錯(cuò)動(dòng),使樓面產(chǎn)生裂縫。如果氣溫交替變化,裂縫會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。溫差變化會(huì)使剛性屋面產(chǎn)生溫度變形:室外氣溫高,為上鼓狀變形;室外氣溫低,為下?lián)蠣钭冃?。因此,混凝土屋面在有阻力的情況下會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形,甚至開(kāi)裂,如此反復(fù)不斷。變形和全年最大溫差、材料的膨脹系數(shù)等有關(guān)。
2.2 混凝土的收縮變形
混凝土收縮是由于凝縮(即水泥凝膠體本身的體積收縮)和干縮(即混凝土失水產(chǎn)生的體積收縮)兩部分組成。主要表現(xiàn)為:
1)混凝土凝固后,早期失水過(guò)快而導(dǎo)致開(kāi)裂。
2)混凝土硬化后,因干縮及其他因素(主要是溫度變形)的收縮,在一定約束條件下開(kāi)裂。對(duì)于梁、板等構(gòu)件,這類(lèi)裂縫常出現(xiàn)在梁、板的中間部位,一般裂縫寬度不大,但數(shù)量較多。
3)由于養(yǎng)護(hù)不好,在混凝土構(gòu)件表面或水泥地面上都會(huì)出現(xiàn)由于收縮而產(chǎn)生的不規(guī)則裂縫。
施工經(jīng)驗(yàn)表明,混凝土的收縮與下列因素有關(guān):
1)高標(biāo)號(hào)水泥制成的混凝土收縮較大;
2)水泥越多,收縮越大;
3)水灰比越大,收縮也越大;
4)骨料的彈性模量大,則收縮?。?/p>
5)在混凝土硬化過(guò)程中周?chē)鷿穸却?則收縮??;
6)混凝土越密實(shí),收縮越?。?/p>
7)使用環(huán)境的濕度大時(shí),收縮小。
8)構(gòu)件的體積與表面積比值大,收縮小。
另外,應(yīng)當(dāng)引起注意的是,在配有鋼筋的混凝土構(gòu)件中,鋼筋對(duì)混凝土的干縮產(chǎn)生阻礙作用,從而使鋼筋受到強(qiáng)制壓應(yīng)力,混凝土受到強(qiáng)制拉應(yīng)力。若截面的配筋率偏大,強(qiáng)制拉應(yīng)力就大,很有可能使混凝土受拉而開(kāi)裂。
2.3 設(shè)計(jì)上的欠缺
如預(yù)制板下未設(shè)圈梁,或雖設(shè)圈梁但未完全閉合,或雖閉合但間距過(guò)大,則橫向溫度變形及屋面懸挑外天溝的過(guò)大傾覆力將使靠近外縱墻的預(yù)制板拉裂,并帶動(dòng)墻體出現(xiàn)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)格控制水灰和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率、砂率和收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。近十幾年,我國(guó)一些城市為實(shí)現(xiàn)文明施工,提高設(shè)備利用率,節(jié)約能源,都采用商品混凝土。因此加強(qiáng)對(duì)商品混凝土坍落度的檢查是保證施工質(zhì)量的重要因素。
2)在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,但又要避免過(guò)多吸收水分,澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度。
3)混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應(yīng)限制到最小程度,不可在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。樓板澆筑后,對(duì)板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫,認(rèn)真養(yǎng)護(hù),防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴曬。
4)嚴(yán)格施工操作程序,不盲目趕工,杜絕過(guò)早上傳、上荷載和過(guò)早拆模。在樓板澆搗過(guò)程中更要派專(zhuān)人護(hù)筋,避免踩彎板面負(fù)筋。通過(guò)在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。
5)后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制訂施工方案,杜絕在后澆處出現(xiàn)混凝土不密實(shí)、不按圖紙要求留企口縫和鋼筋被踩彎等現(xiàn)象。同時(shí)更要杜絕在未澆筑混凝土前就將部分模板、支柱拆除,從而導(dǎo)致梁板形成懸臂,造成變形。
6)在屋面設(shè)置必要的縱橫向分倉(cāng)縫(即溫度伸縮縫),防止不規(guī)則裂縫,以適應(yīng)屋面變形。也就是說(shuō),將整個(gè)屋面分成幾個(gè)長(zhǎng)度較小的獨(dú)立單元,以減少屋面板的總變形值。根據(jù)規(guī)范:進(jìn)深》10 mm時(shí),宜在屋脊處設(shè)縱向分倉(cāng)縫,縫寬20 mm左右,用油膏或?yàn)r青麻絲嵌縫,厚為20~30 mm。分倉(cāng)縫應(yīng)設(shè)置在屋面結(jié)構(gòu)變形敏感的部位以及溫度變形許可的范圍內(nèi)。如預(yù)制板的支承端、預(yù)制板擱置方向變化處、現(xiàn)澆板和預(yù)制板相接處、兩邊支承與三邊支承相接處、預(yù)制板下有隔墻支持和沒(méi)有隔墻支持之間。
7)在屋面板下設(shè)置滑動(dòng)支座。為適應(yīng)剛性防水屋面的變形,結(jié)構(gòu)層屋面板的鋪設(shè)最好做成活動(dòng)支座。先用水泥砂漿找平,鋪1~2層干鋪油氈,再擱置屋面板,還可在兩層油氈之間設(shè)置滑石粉之類(lèi)的促滑劑。
8)盡可能采用高效隔熱材料。
9)選用剛性蓄水屋面,有效防止裂縫出現(xiàn)。
10)選擇屋面施工季節(jié),避免冬季施工。
11)按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)置溫度伸縮縫。
12)控制現(xiàn)澆混凝土的用水量和水泥用量。
總之,屋面施工中只要作好了預(yù)防措施,加強(qiáng)管理,措施到位,可以有效地預(yù)防和減少混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生。引起屋面出現(xiàn)裂縫的綜合因素繁多,需要引起設(shè)計(jì)與施工等多方面高度重視,盡可能采取有效措施以避免影響正常使用的裂縫產(chǎn)生。