泵送混凝土樓板裂縫的原因與防治措施

吳原宏

1 混凝土樓板裂縫的形式及現(xiàn)象

1)樓板上表面出現(xiàn)塑性裂縫,形狀呈直線,長短不一、互不連貫,裂縫較淺,在混凝土初凝后(一般在澆筑后4 h左右)出現(xiàn)裂縫。

2)樓板上表面沿鋼筋通長方向或箍筋上,或靠近模板處斷續(xù)出現(xiàn),或在預(yù)埋管件周圍出現(xiàn)沉降收縮裂縫,寬度在0.3 mm～0.4 mm,深度到鋼筋上表面為止。

3)樓板上表面出現(xiàn)寬度較細的0.05 mm～0.2 mm、縱橫交錯、分布不均的干燥收縮裂縫。

4)樓板出現(xiàn)表面、深進或貫穿的溫度裂縫。表面溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,深進或貫穿裂縫多發(fā)生在澆筑后2個～3個月或更長時間,裂縫寬度在0.5 mm以下。

2 原因分析

2.1 設(shè)計因素

1)如結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼筋混凝土配筋率較高,鋼筋過密,當石子尺寸偏大時混凝土常常難以灌注,使其均質(zhì)性差,易造成收縮不勻而開裂。

2)結(jié)構(gòu)設(shè)計對具有預(yù)埋管的樓板在板面裂縫的構(gòu)造措施上考慮不周。

2.2 混凝土選材和混凝土生產(chǎn)

如所用水泥的保水性差、泌水性大、收縮率大、水化熱大;所用骨料的級配不合理、含泥量高;或混凝土配合比不合理、水灰比過大、混凝土坍落度控制不當?shù)?這些均易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.3 混凝土施工工藝

1)如混凝土的施工工藝不合理、振搗不好、養(yǎng)護不當、拆模過早、施工荷載作用等,均易造成混凝土裂縫。

2)模板支撐未經(jīng)計算,豎向連系桿設(shè)置不合理,造成支撐剛度不夠。

2.4 溫度因素

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,形成內(nèi)外的較大溫差,因此造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,表面游離水分蒸發(fā)過快,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

2.5 現(xiàn)場管理方面

施工現(xiàn)場質(zhì)量管理、質(zhì)量控制和材料檢驗體系不健全,崗位責任制不落實,技術(shù)交底、過程控制不到位。

2007年7月,我公司施工的麗景花園6號高層住宅樓。一層樓樓面混凝土用量較大(3000m3),中間只設(shè)一條后澆帶。以后澆帶為界,分兩次澆筑混凝土,即每次連續(xù)澆筑混凝土約1500m3。當時正值盛夏,氣溫高、風速大,且一次連續(xù)澆筑混凝土量大,結(jié)構(gòu)配筋率大。若采用坍落度小于5cm的非泵送混凝土,利用塔吊、人工運輸方式反而增大了出現(xiàn)裂縫的可能性。經(jīng)綜合考慮,選用了泵送混凝土,其坍落度控制在160±20,提高抗?jié)B性,減少收縮,防止裂縫。但在某些工程上,泵送混凝土強度不足,凝結(jié)異常時有發(fā)生。特別是裂縫的存在,在一定程度上影響了結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,應(yīng)引起我們的足夠重視。

3 在實際施工中采取的技術(shù)措施

3.1 設(shè)計方面措施

1)我們與結(jié)構(gòu)設(shè)計人員溝通出具設(shè)計變更,在柱角四周原附加鋼筋上面鋪設(shè)L=1500mm,直徑為6 mm的輻射形鋼筋,以減少柱角四周的裂縫。

2)在管線設(shè)計時,樓板內(nèi)不應(yīng)預(yù)埋水管。當預(yù)埋其他管線時,應(yīng)布置在板上、下兩層鋼筋中的中和軸附近,并宜與鋼筋成斜交布置。管線布置應(yīng)避免立體交叉,嚴禁三層及三層以上管線交錯疊放,必要時宜在管線集散處增設(shè)垂直于管線的鋼絲網(wǎng)、增加雙層雙向抗裂構(gòu)造配筋等加強措施,提高混凝土的抗拉強度。

3.2 材料方面措施

1)控制混凝土的含水量,含水量宜控制在170kg/m3,適當降低混凝土坍落度對減小混凝土的收縮、控制混凝土裂縫有利。當泵送高度在30m～60m以下時,混凝土坍落度為 140mm～160mm;泵送高度在60m～100m時,混凝土坍落度為 160mm～180mm;泵送高度在100m以上時,混凝土坍落度為180mm～200mm。

2)提高骨料(砂、石)質(zhì)量,嚴格按規(guī)定檢驗骨料顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒。砂宜控制在40%以內(nèi),應(yīng)采用中砂。

3.3 施工工藝措施

1)在混凝土澆筑過程中一次澆筑完成,不留施工縫,并確保振搗密實。

2)在混凝土初凝后、終凝前做好二次抹面,在終凝前用濕草包覆蓋,派專人灑水;作好養(yǎng)護工作,保證混凝土表面處于足夠的濕潤狀態(tài),養(yǎng)護最終持續(xù)一個月。

3)在混凝土澆筑完成后,強度未達到1.2 MPa時,不準進行下道工序;混凝土未達到設(shè)計強度前,嚴禁在樓面上堆放超過施工荷載允許值的施工材料;嚴禁有沖擊荷載作用。

4)根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和機理,增加混凝土抗拉強度和減少混凝土的收縮是控制混凝土裂縫最有效的技術(shù)措施。同時降低混凝土內(nèi)外溫差,減小溫度應(yīng)力,控制混凝土表層與內(nèi)部變形差,也可有效控制混凝土的裂縫。在施工中提高混凝土的密實度,減少混凝土的收縮。

3.4 現(xiàn)場施工管理措施

加強施工現(xiàn)場管理,建立健全的質(zhì)量保證體系。落實崗位職責,做好在控制裂縫方面的技術(shù)交底工作。

4 有關(guān)裂縫的處理措施

裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況,我們要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。

混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,嵌縫法,結(jié)構(gòu)加固法。

1)表面修補法。表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定的和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫表面粘貼玻璃纖維布等措施。

2)嵌縫法。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。

3)結(jié)構(gòu)加固法。當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定。

[1]袁吉鴻.現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及其預(yù)防措施[J].山西建筑,2008,34(16):144-145.