電站樓板裂縫成因及預(yù)防

劉萍

（黑龍江，牡丹江 157032）

引言

引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常繁多和十分復(fù)雜。主要因素有：混凝土材料組成、施工管理、氣候條件、地基變形等。各主要成因及預(yù)防措施簡述如下。

1 混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素、成因及預(yù)防的措施

1.1 混凝土材料組成不當(dāng)

1.1.1 成因分析：①水泥安定性不合格，水泥水化后，在混凝土的凝結(jié)過程中，產(chǎn)生劇烈的不均勻體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生破壞應(yīng)力，引致構(gòu)件開裂。②不同品種、不同標(biāo)號的水泥混合使用，因不同品種的水泥在水化后的初凝、終凝和收縮率均不相同，使構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫，如圖1所示。③水泥品種使用不當(dāng)。例如使用了快硬的硅酸鹽水泥配制的混凝土澆筑主變壓器基礎(chǔ)等大體積構(gòu)件，因大體積內(nèi)混凝土的水化熱的大量釋放而產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，導(dǎo)致大體積構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。又例如，使用了火山灰質(zhì)硅酸鹽或粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土澆筑屋面板，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的干縮和收縮裂縫使屋面出現(xiàn)滲漏。④石子的含泥量超標(biāo)，使構(gòu)件的強(qiáng)度大大下降，并產(chǎn)生泥漿收縮裂縫。石子中含有生石灰，因生石灰的體積增大而使構(gòu)件出現(xiàn)爆裂。⑤砂子的粒徑過小和含泥量超標(biāo)。因近年來因河道禁止采砂，砂源枯竭，使市場管理失控，常發(fā)生用中砂代替粗砂，以細(xì)砂代替中砂，甚至以泥砂替代中砂的現(xiàn)象，使構(gòu)件產(chǎn)生大量的收縮裂縫，并嚴(yán)重地降低了構(gòu)件的強(qiáng)度和抗?jié)B性。⑥配比中的砂率和水灰比過大。某些施工單位為使泵送砼的有較大的流動性，追求過大的砂率和水灰比，同時也使水泥的用量大為增加，也導(dǎo)致構(gòu)件的凝結(jié)過程產(chǎn)生大量的收縮裂縫。⑦外摻劑質(zhì)量參差、使用不當(dāng)或超量。因使用不合格外摻劑，或外摻劑計量失誤、超量而引起的工程質(zhì)量事故的案例也時有發(fā)生。

復(fù)檢，不合格的水泥不能用于工程施工。②水泥應(yīng)按不同品種、標(biāo)號及牌號按批分別存儲在專用的倉罐或水泥為中，并建立明顯的標(biāo)識，防止不同品種、不同標(biāo)號的水泥混合使用。③要熟悉規(guī)范，正確掌握常用水泥品種的特性和適用范圍。④加強(qiáng)對砂、石等骨料的含泥量的監(jiān)控，骨料應(yīng)按品種、規(guī)格、分別堆放，嚴(yán)禁混入有害物質(zhì)，骨料應(yīng)堅硬、潔凈、粒徑級配均勻，含泥量要低于施工規(guī)范要求。⑤根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)種類和構(gòu)件的鋼筋疏密，正理確定混凝土的坍落度，合理確定水灰比、砂料、水泥用量，以減少構(gòu)件的收縮裂縫。⑥宜適度使用技術(shù)成熟和質(zhì)量穩(wěn)定的外滲劑，并須對外滲劑的計量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。謹(jǐn)慎試用新型的外摻劑。

1.2 施工管理不當(dāng)。

1.2.1 成因分析 近年來，隨著商品砼的廣泛推廣應(yīng)用，上述的混凝土質(zhì)量問題已得到較大的改善，但因施工管理不當(dāng)而導(dǎo)致構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生的案例也不在少數(shù)。表現(xiàn)為：①由于泵送砼的推廣，使施工速度大為提高。但因澆筑速度快，泵送砼的水泥用量大，也使構(gòu)件內(nèi)在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的水化熱。在采用泵送砼澆筑梁板時，很多施工單位只用插入式振動器對樓面梁進(jìn)行振搗，而樓板砼因坍落度過大，短時間內(nèi)未能初凝并承載平板式振動器，故并未對樓板砼進(jìn)行振搗，直接趕平刮直。因而大大降低了樓板砼的密實性、抗?jié)B性、強(qiáng)度和耐久性，并在凝結(jié)過程產(chǎn)生大量收縮裂縫。②澆砼工人隨意踩踏樓板的負(fù)筋，澆砼后又沒有及時將下沉的負(fù)筋提起復(fù)位，使樓板抗負(fù)彎矩能力大為削弱，故樓板在梁邊出現(xiàn)了負(fù)彎矩裂縫。情況嚴(yán)重的，一些懸臂板出現(xiàn)整體折斷。③混凝土養(yǎng)護(hù)不夠。按施工規(guī)范要求，普硅砼結(jié)構(gòu)澆筑完畢初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7天，使水泥充分水化，以減少收縮裂縫的產(chǎn)生。而實際上，很多工程的養(yǎng)護(hù)時間并未達(dá)到此要求，加上長江以南地區(qū)的夏季戶外氣溫極高，太陽直射處的溫度常達(dá)45℃以上，構(gòu)件內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)，使收縮裂縫不可避免地產(chǎn)生。④模板支架體系剛度不夠或體系下的基土變形超標(biāo)。個別施工單位的模板支架體系沒有按規(guī)范要求進(jìn)行計算和設(shè)計，支架下的基土承載力不夠，支架桿件下未有鋪設(shè)墊塊或澆筑墊層，體系下的基土或砂土因模板澆水而受水軟化或下陷，泵送砼集中一處堆筑并未有及時攤開而引到局部模板嚴(yán)重過載。模板體系變形較輕者，引起構(gòu)件的變形及定位偏差；重者，構(gòu)件初凝后，模板體系仍繼續(xù)變形，使構(gòu)件發(fā)生開裂；更嚴(yán)重的，模板支架體系整體坍塌。

1.2.2 預(yù)防措施：①必須按施工規(guī)范要求，在混凝土初凝前，用平板式振動器對樓板砼進(jìn)行充分振搗，以保證樓板砼的密實性、抗?jié)B性、強(qiáng)度和耐久性。②及時對踩沉的樓板負(fù)筋提起復(fù)位，保證樓板的抗負(fù)彎矩性能。加強(qiáng)對工人的職業(yè)道德教育，提高質(zhì)量意識。③加強(qiáng)構(gòu)件的澆水養(yǎng)護(hù)，普硅混凝土初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間最短不得少于7天，應(yīng)以不少于14天為宜。在有條件的情況下，應(yīng)廣泛推廣經(jīng)濟(jì)、便捷、有效的薄膜布覆水養(yǎng)護(hù)措施。④必須嚴(yán)格按施工規(guī)范和規(guī)程要求進(jìn)行模板支架體系的有效計算和設(shè)計，加強(qiáng)對模板體系施工的監(jiān)控和驗收，保證模板體系有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。對承受模板荷載的基土必須進(jìn)行充分壓實或夯實，合理確定模板立桿下墊塊的大小和厚度，保證模板體系的壓應(yīng)力不大于基土的承載力。并對基土采取防水和排水措施，保證基土不因上部模板淋水而軟化或下陷。澆砼時要使樓面的砼料及時攤開，保證模板體系不發(fā)生局部集中過載。

1.3 地基變形

1.3.1 成因分析。地基發(fā)生較大的變形及不均勻沉降，也是引起樓板開裂重要因素。地基發(fā)生變形和不均勻沉降的原因是繁多和復(fù)雜的，本文只討論在工程實踐中常常比較容易被忽視的兩種因素。①天然地基持力層被擾動、浸泡，使持力層的基土軟化而喪失承載力。或基坑超挖后回填松散材料，使該填充層的壓縮性大為增加，增大了建筑物的地基變形和不均勻沉降。②該地區(qū)較多地方的地貌為沖積地帶，地下的淤泥層較厚，有的地方甚至為新填區(qū)。這些地方地下水位高，新泥仍未完成固結(jié)，并仍在繼續(xù)發(fā)生沉降。若在這些地方進(jìn)行工程建設(shè)，在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計時，仍在下沉和固結(jié)的新填土和淤泥層對樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響往往經(jīng)常被忽視，高估了樁基礎(chǔ)的承載力，引起建筑物發(fā)生較大的沉降和不均勻的沉降，使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.3.2 預(yù)防措施：①嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進(jìn)行基坑和基礎(chǔ)施工，基坑開挖并驗槽合格后，應(yīng)立即對基坑進(jìn)行封閉，防止水浸和暴露，并及時進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工。若基坑發(fā)生超挖，嚴(yán)禁填充余泥、浮土、垃圾等松散材料，必須澆筑強(qiáng)度等級不低于c15的素砼或毛石混凝土至基礎(chǔ)底的設(shè)計標(biāo)高。②在淤泥層或新填土較厚的地方采用樁基礎(chǔ)，須視淤泥層和新填土層的固結(jié)程度等具體因素，確定是否需要考慮上部土層的固結(jié)對樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響，合理計算樁基礎(chǔ)的承載力。

3 結(jié)束語

引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常復(fù)雜，在工程實踐中采取了上述措施后，可在一定程度上減少裂縫的發(fā)生，但仍不能完全杜絕裂縫的發(fā)生。故對混凝土的裂縫成因和預(yù)防仍需繼續(xù)不斷地摸索和研究。

[1]張廷榮等著.建筑工程抗裂堵漏方法和實例[M].鄭州科學(xué)技術(shù)出版社.

[2]《建筑施工手冊》縮印本第二版，中國建筑工業(yè)出版社.