一、裂縫狀況
混凝土屬于脆性材料,抗壓能力高,抗拉能力低。一般情況下,抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的十分之一左右,所以混凝土一旦受到外部作用引起變形,內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí),很容易產(chǎn)生裂縫。混凝土出現(xiàn)裂縫跟設(shè)計(jì)、原材料、施工、使用等因素都有可能相關(guān),在此主要談一下施工階段中現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題。近些年,施工混凝土隨著摻入外加劑、摻合料,工藝上采用泵送高強(qiáng)混凝土等技術(shù),一些高流態(tài)、高強(qiáng)度、低水灰比的混凝土不斷用到工程實(shí)際中,裂縫問(wèn)題更是常見(jiàn)。有的裂縫出現(xiàn)的快,在澆筑后半小時(shí)至數(shù)小時(shí)就發(fā)現(xiàn),有的則在拆模后發(fā)現(xiàn),逐漸發(fā)展,過(guò)一段時(shí)間后漸趨于穩(wěn)定。仔細(xì)總結(jié)了幾個(gè)現(xiàn)澆混凝土工程的施工,根據(jù)發(fā)生的部位及裂縫形狀,現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫情況主要有以下四種:第一種發(fā)生在施工縫處,呈直縫,一般情況下上下貫通。第二種則分布不規(guī)則,形狀也不規(guī)則,裂縫多為中間寬,兩端漸細(xì),且長(zhǎng)短不一,互不連貫,一般初期只發(fā)生在混凝土的上表面呈微裂或上寬下窄的楔形裂縫,后期逐漸發(fā)展裂通。第三種發(fā)生在預(yù)埋線管或板負(fù)彎矩筋位置的上表面,或板底下排筋的下表面,順著鋼筋或線管方向呈直線狀縫隙。第四種首先發(fā)生在板底,嚴(yán)重的可裂通,呈放射狀或順板底支撐方向。由于有上述裂縫的存在,樓面有積水時(shí),樓板滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重,過(guò)一段時(shí)間后,板底還呈現(xiàn)白色返堿。
二、裂縫原因分析
施工中混凝土出現(xiàn)裂縫,絕大部分是由于混凝土變形,在此位置產(chǎn)生拉應(yīng)力,而混凝土本身難以抵抗拉應(yīng)力,因而產(chǎn)生裂縫,以釋放應(yīng)力。
第一種裂縫的產(chǎn)生原因,多是因?yàn)榻哟晏幚聿患?xì),接搓處沒(méi)有鑿毛處理,而且清理不徹底,后澆混凝土?xí)r振搗不到位,致使混凝土澆筑完后,新舊混凝土銜接不緊密,混凝土凝固過(guò)程中收縮變形,很容易在此薄弱部位形成裂縫。
第二種裂縫的產(chǎn)生原因,多是因?yàn)楝F(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)的自身幾何特性,其厚度遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度及寬度,裸露在空氣中的表面積遠(yuǎn)大于其它結(jié)構(gòu)。周圍環(huán)境風(fēng)大、氣溫高、空氣干燥濕度小等因素造成混凝土表面失水過(guò)快,當(dāng)表面水分蒸發(fā)散失時(shí),使現(xiàn)澆混凝土板表面層與內(nèi)部的濕度梯度增大,表面的水分容易急劇蒸發(fā),表層混凝土失水干縮,而混凝土內(nèi)部濕度變化較小,體積變化也較小,因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝上的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起混凝土表面開(kāi)裂,產(chǎn)生干縮塑性裂縫。裂縫一旦產(chǎn)生,開(kāi)始時(shí)的微裂縫和楔形裂縫的尖端起到毛細(xì)管的吸水作用和楔劈作用,收縮應(yīng)力集中,裂縫向下延伸。此種裂縫一般發(fā)生較早,在混凝土澆完后數(shù)小時(shí)內(nèi)便出現(xiàn)。尤其高強(qiáng)度泵送混凝土,混凝土水泥用量較高,混凝土凝固時(shí)的化學(xué)反應(yīng)收縮變形較大,應(yīng)力集中于原有裂縫處,致使原有的部分裂縫裂透。
第三種裂縫的產(chǎn)生原因,一般是發(fā)生在預(yù)埋線管、板負(fù)彎矩筋或板底下排筋位置,在混凝土干縮或收縮變形時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,而上述鋼筋或線管位置的保護(hù)層,施工時(shí)若控制不好,可能小于設(shè)計(jì)厚度,抵抗混凝土變形的能力減小,在混凝土干縮或化學(xué)收縮以及外力擾動(dòng)時(shí),在此位置很容易產(chǎn)生裂縫。
第四種裂縫的原因,多是因?yàn)榛炷翝仓筇幵诮K凝期,但強(qiáng)度尚未上來(lái)之前,過(guò)早上人施工,堆放物料,或者模板支架剛度不夠支撐新澆混凝土荷載引起的樓板沉落變形,此時(shí)混凝土強(qiáng)度有限,樓板抵抗外力能力很小,故樓板較大變形而引起板底混凝土裂縫,嚴(yán)重者,樓板變形部分的混凝土呈現(xiàn)為碎裂狀。
三、裂縫預(yù)防
現(xiàn)澆樓板混凝土施工中裂縫的預(yù)防主要從混凝土原材料配合比、現(xiàn)場(chǎng)拌制、澆筑、養(yǎng)護(hù)環(huán)境以及其他工種的配合幾個(gè)方面進(jìn)行控制:
1、確保水泥、砂、石、水、外加劑、摻合料等原材料試驗(yàn)合格。
2、合理配比,在滿足施工及設(shè)計(jì)要求的情況下,盡量降低砂率,減少水泥及摻和料的含量。設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制裂縫的結(jié)構(gòu),還應(yīng)摻加補(bǔ)償收縮的膨脹劑。
3、必須有足夠有效的攪拌設(shè)備,尤其摻加各種外加劑和摻合料時(shí),必須保證攪拌時(shí)間。
4、保證振搗均勻密實(shí),避免過(guò)振或漏振。
5、施工縫位置,澆筑前,原已澆筑的混凝土強(qiáng)度不小于1.2N/mm
2,將接觸面水泥薄膜、松動(dòng)石子、軟弱混凝土清楚干凈,并用水沖洗干凈,充分濕潤(rùn),且不積水。澆筑時(shí),在施工縫處鋪一層水泥漿,仔細(xì)振搗施工縫處,是新舊混凝土接合緊密。
6、控制表面水份的散失,新澆混凝土在振實(shí)找平后,立即用塑料薄膜全面覆蓋嚴(yán)密,塑料布與混凝土間不可透風(fēng)。冬期施工時(shí),薄膜上面還得覆蓋草簾,以達(dá)到混凝土保溫防凍的效果。
7、混凝土澆筑前必須檢查鋼筋、線管等有足夠的保護(hù)層,而且保護(hù)層用加墊塊或支設(shè)馬蹬等措施保證。混凝澆筑時(shí)不得擾動(dòng)鋼筋和線管,混凝土強(qiáng)度未上來(lái)之前,不得觸及各種插筋和各種外露線管。
8、樓板模板支設(shè)時(shí),必須有足夠的強(qiáng)度和剛度,在承受混凝土澆筑及上層結(jié)構(gòu)施工荷載時(shí),保證模板不變形、不位移,連續(xù)澆筑時(shí),注意混凝土輸送泵泵管單獨(dú)支設(shè)架子,不得直接或間接撞擊初期硬化混凝土。混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度之前不得上人上料,允許上人施工后,注意物料堆集要均勻,不要集中,而且慢慢下放,不得快放或沖擊樓板。
四、裂縫處理
一般現(xiàn)澆混凝土樓板施工中,有害裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度強(qiáng)度,還可能會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性、抗?jié)B能力。因此我們要采取各種措施盡量減少裂縫的發(fā)生,但徹底杜絕裂縫的出現(xiàn)還有一定難度,而且一般的工程,設(shè)計(jì)規(guī)范允許在一定范圍內(nèi)存在裂縫。一旦出現(xiàn)了裂縫,我們要根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理,以保證建筑物的安全使用。處理時(shí)應(yīng)遵循以下原則:
1、裂縫分布區(qū)域及裂縫寬度在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)的,可不做處理。
2、發(fā)現(xiàn)裂縫超規(guī)范要求以外的,不要急于處理,先查清開(kāi)裂原因,一般應(yīng)待其發(fā)展穩(wěn)定后,再處理。若影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫,提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位協(xié)商處理解決。
3、不影響結(jié)構(gòu)安全的表面裂縫處理,按以下幾種方法結(jié)合實(shí)際情況處理:
a.化學(xué)注漿:將縫內(nèi)雜物吹清干凈,然后用專用壓力設(shè)備向裂縫內(nèi)加壓注漿,漿液一般采用合理配比的水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂,聚氨酯等。
b.砂漿封堵:即用普通水泥砂漿或聚合物水泥砂漿封堵。
c.開(kāi)槽填嵌:在原有裂縫位置開(kāi)槽,槽內(nèi)清理干凈后,用密封材料填滿嵌實(shí)。密封材料有油膏、硅酮、聚氨酯、聚合物砂漿。
d.表面涂抹:在裂縫表面涂刷密封涂料或抹一層防護(hù)砂漿。涂刷用的密封涂料一般用聚氨酯或環(huán)氧樹(shù)脂,防護(hù)所用的砂漿一般采用聚合物砂漿或無(wú)收縮水泥砂漿等。