季金章
(淮安市淮陰區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,江蘇 淮安 223300)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及綜合國(guó)力的增強(qiáng),人們對(duì)工業(yè)與民用建筑的使用性能,耐久性能及抗震性能要求越來(lái)越高。現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因整體抗震性能好,模數(shù)靈活施工工藝簡(jiǎn)單,現(xiàn)被廣泛采用。但是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板如不注意往往會(huì)出現(xiàn)一些少量的裂縫,影響了工程的質(zhì)量,可以說(shuō)混凝土樓板開(kāi)裂是常發(fā)和多見(jiàn)的,那么如果能在設(shè)計(jì)和施工中采取一定的措施,很多的裂縫是可以得到預(yù)防和控制的?;炷亮芽p的產(chǎn)生原因是多種多樣的,只有分析透其成因,方可較好地對(duì)癥下藥。
對(duì)建筑物樓板耐久性產(chǎn)生影響的裂縫是由荷載引起的。這些荷載主要是兩部分,樓板自重及使用期間的荷載。以鋼筋混凝土受彎構(gòu)件為例,在裂縫出現(xiàn)前鋼筋和砼變形相同,可以假定受拉區(qū)各混凝土纖維中拉應(yīng)力和鋼筋中的拉應(yīng)力沿構(gòu)件軸線方向都是均勻分布的,由于各個(gè)垂直截面中砼的最薄弱截面,首先出現(xiàn)第一條裂縫,裂縫截面上的砼將不再承擔(dān)拉應(yīng)力。這類裂縫是由于結(jié)構(gòu)本身自重,以及過(guò)度外部荷載而造成的,故稱為結(jié)構(gòu)性裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)和擴(kuò)展與外部荷載的作用及結(jié)構(gòu)內(nèi)力的形成幾乎是在同一時(shí)間發(fā)生形成的。
預(yù)防這類裂縫的出現(xiàn),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到,計(jì)算力學(xué)模型要合理,單、雙向板界定要準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載與實(shí)際承受荷載相符合,不要少算或漏算,還要適當(dāng)考慮施工時(shí)堆積的荷載。
混凝土硬化期間水泥將放出大量的水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在混凝土表面引起張拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中,由于受到框架梁、柱及墻體的約束又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土的表面引起較大的拉應(yīng)力,屋面板由于直接與室外接觸(盡管也做了保溫層),其產(chǎn)生裂縫的概率要大于樓面板。當(dāng)由溫度產(chǎn)生的拉應(yīng)力超出混凝土抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此掌握溫度應(yīng)力變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工是十分重要的。
在實(shí)際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的?;炷了苄允湛s和縮水收縮是發(fā)生變形的主要原因。眾所周知混凝土在硬化過(guò)程中,由于水分蒸發(fā)體積逐漸縮小,將產(chǎn)生收縮,但板的四周受到梁、柱及墻體等支座的約束,不能自由伸展。而當(dāng)混凝土的收縮所引起的約束應(yīng)力超過(guò)一定程度時(shí),就會(huì)引起現(xiàn)澆板的開(kāi)裂,開(kāi)裂的部位往往產(chǎn)生在應(yīng)力相對(duì)集中的地方,所以板的收縮裂縫絕大多數(shù)產(chǎn)生在樓板的拐角處,其走向與板的對(duì)角線相垂直。
混凝土的收縮變形其特點(diǎn)是早期收縮快,半年內(nèi)可完成第一年收縮量的80%~90%,一年后仍發(fā)展但已不明顯。影響因素主要有混凝土強(qiáng)度級(jí)、水泥品種、水灰比、塌落度、養(yǎng)護(hù)條件(保溫、保濕)等。
現(xiàn)在施工的房屋因美觀的要求,強(qiáng)電電管、電話、有線電視、網(wǎng)絡(luò)管道等都要求暗裝。預(yù)埋線管的集散處混凝土截面受到較多削弱,從而引起應(yīng)力集中,容易導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。當(dāng)預(yù)埋的管徑較小,且房間的開(kāi)間不大,線管的敷設(shè)走向又不垂直于砼的受拉方向時(shí),一般不會(huì)發(fā)生樓面裂縫。反之,當(dāng)預(yù)埋線管直徑較大,房屋的開(kāi)間較大,且線管的敷設(shè)走向又垂直于砼板的受拉方向時(shí),就容易發(fā)生樓面裂縫。因此對(duì)于線管較多或較粗的集散處,可在垂直于線管的方向增設(shè)短鋼筋網(wǎng)加強(qiáng),預(yù)防裂縫的發(fā)生。
在混凝土樓板的鋼筋扎制,混凝土的澆筑、振搗、起模、堆放等過(guò)程中,若施工工藝不合理也會(huì)引起樓板的裂縫產(chǎn)生。①混凝土保護(hù)層過(guò)厚,已綁扎的上層鋼筋被踩下,使支座處的鋼筋保護(hù)層加厚,導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成為受力鋼筋垂直方向的裂縫。②施工中不規(guī)范的澆搗過(guò)程,對(duì)裂縫的產(chǎn)生也有直接的影響。振搗時(shí)間過(guò)短或振搗不到位,混凝土無(wú)法達(dá)到密實(shí)狀態(tài),而振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)石子下沉,上表面水泥砂漿偏多收縮變形也就較大。因上、下層收縮不均勻也容易產(chǎn)生裂縫。③混凝土澆搗完成后,沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),也會(huì)造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。在混凝土初凝時(shí)需開(kāi)始養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)的方法要合理。應(yīng)采用麻袋覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)以保證混凝土表面能夠充分的濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般應(yīng)在7天以上。養(yǎng)護(hù)不好則對(duì)混凝土整體質(zhì)量影響較大,將直接影響到混凝土的抗裂能力。特別在冬、夏雨季更要注意混凝土的室內(nèi)外溫差、濕度的控制。④用泵送混凝土施工時(shí),為保證混凝土的流動(dòng)性增大了水灰比,導(dǎo)致混凝土硬化時(shí)收縮量增加,使得混凝土表體上出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。⑤施工時(shí)拆模過(guò)早混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
現(xiàn)今房屋建筑大多數(shù)都用商品砼。而各個(gè)攪拌站提供的商品砼配合比并非完全一致,只有選用了合格的原材料,合理的配合比,商品砼的質(zhì)量才能得到基本保證。如果配合比中水灰比過(guò)大,砂的含泥量過(guò)大,混凝土干縮變形就會(huì)增大,就會(huì)引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。如果運(yùn)輸路線比較長(zhǎng),往往會(huì)發(fā)生混凝土塌落度損失較大的情況,這與現(xiàn)場(chǎng)自拌混凝土相比較,當(dāng)然更容易會(huì)引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。還有不準(zhǔn)確的使用添加劑等。
1.7 設(shè)計(jì)不周引起的裂縫
房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而又未考慮設(shè)置伸縮縫或采取其它措施,當(dāng)房屋的自由伸縮達(dá)到一定限度時(shí),就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外平面布局凹凸較多,轉(zhuǎn)角較多,這些陽(yáng)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位,受到混凝土收縮及溫差變化易產(chǎn)生裂縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)樓板配筋間距過(guò)大,規(guī)格過(guò)粗,配筋率過(guò)低等也易引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范允許混凝土結(jié)構(gòu)有一定的裂縫存在,但不能超過(guò)規(guī)定的允許值。當(dāng)混凝土裂縫寬度超過(guò)規(guī)定的限值后,外部各種有害的物質(zhì),氣體開(kāi)始向內(nèi)部滲透、侵蝕、碳化作用也將跟隨裂縫很快的滲入到混凝土內(nèi)部。鋼筋在氧氣和水分的作用下開(kāi)始發(fā)生銹蝕。鋼筋被銹蝕后所產(chǎn)生的鐵銹體積比原體積要增加許多,其外側(cè)混凝土受到鋼筋膨脹的擠壓作用后,會(huì)產(chǎn)生垂直于徑向脹壓力的拉應(yīng)力,當(dāng)超過(guò)混凝土的拉應(yīng)力后,就會(huì)在混凝土的保護(hù)層上引發(fā)順延鋼筋的縱向裂縫。
混凝土裂縫的擴(kuò)展或有新裂縫的出現(xiàn),將會(huì)加速混凝土的碳化和侵蝕物質(zhì)的介入。鋼筋腐蝕程度加劇,這又將進(jìn)一步造成混凝土的開(kāi)裂,使混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力下降,耐久性降低。
混凝土樓板裂縫的出現(xiàn)也影響了觀感效果,有時(shí)會(huì)引起消費(fèi)者的投訴。
①一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時(shí),可用拌壓一遍處理。②當(dāng)裂縫較大時(shí),應(yīng)沿裂縫凹槽,沖洗干凈后,用環(huán)氧膠泥嵌補(bǔ)。也可用1:2水泥砂漿抹平。③當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時(shí),應(yīng)檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)的安全性,必要時(shí)可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性。④因超荷產(chǎn)生的裂縫,火災(zāi)造成的裂縫等影響了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等辦法。
現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生的裂縫大多數(shù)都是非結(jié)構(gòu)性裂縫,雖然修補(bǔ)的方法很多修復(fù)的效果也越來(lái)越好,但與其是事后修補(bǔ)還不如事前做好預(yù)防工作。這就需要貫徹精心設(shè)計(jì)精心施工的思想,需要設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、材料供應(yīng)商等多方面的密切配合,才能使我們提供的建筑產(chǎn)品更加完美。
[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
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