馬鳳鳴
廊坊榮盛建設工程有限公司(065000)
設計與施工
淺談混凝土構(gòu)件裂縫成因及預防
馬鳳鳴
廊坊榮盛建設工程有限公司(065000)
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的,一種是混凝土自身的原因,如溫度變化、收縮、膨脹等引起裂縫;另一種是人為的原因,如施工過程中操作人員不按規(guī)范要求操作,設計人員疏忽大意造成的設計問題引起的混凝土構(gòu)件裂縫等。下面具體分析一下產(chǎn)生裂縫的原因。
1)混凝土收縮導致混凝土在硬化過程中,水分逐漸蒸發(fā),體積逐漸縮小,進而產(chǎn)生收縮。根據(jù)力學分析,板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展,當混凝土收縮引起板的約束應力超過一定程度時,必然引起現(xiàn)澆板的開裂,壓應力相對集中的地方通常是開裂的部位。
2)溫度導致裂縫:水泥的特點是快硬、高強、水化熱大,再加上多數(shù)工程的主體施工多在夏季,如果混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,因而出現(xiàn)裂縫。裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位即板角處。
1)力學形變產(chǎn)生的裂縫:樓板的彈性變形及支座處負筋下沉均會產(chǎn)生裂縫。施工中混凝土未達到規(guī)定強度,過早拆模,在混凝土未到終凝時間就上荷載,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土在早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,從而產(chǎn)生裂縫。板的上層鋼筋一般較細較軟,施工時各工種交叉作業(yè),人員眾多,行走頻繁,鋼筋難免被踩踏,從而彎曲變形、下沉,導致板面裂縫。
2)配比不適當產(chǎn)生的裂縫:如今,工程界比較普遍的現(xiàn)象是,為了保證澆灌質(zhì)量,混凝土需要較大的水灰比。但是如果水灰比較大,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡,蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面。在荷載作用下,氣孔周圍可能產(chǎn)生應力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫。
3)不按照規(guī)范規(guī)范操作產(chǎn)生的裂縫:澆搗混凝土前,板底鋼筋無保護層墊塊,或保護層墊塊分布太稀,也易使板出現(xiàn)裂縫。
1)由于設計人員的計算疏忽,板件偏薄,配筋偏少,從而產(chǎn)生裂縫。這種裂縫影響到結(jié)構(gòu)安全。
2)設計人員未充分估計裝修荷載、使用荷載(即設計活荷載偏?。?,以致設計受力小于實際受力,從而產(chǎn)生裂縫。
3)屋面板的溫度應力不可忽視,尤其是無可靠保溫隔熱層的屋面板受溫度影響較大,若設計中未加以考慮,板往往產(chǎn)生裂縫。
1)嚴格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強度等級、質(zhì)量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量,監(jiān)理要嚴格監(jiān)督控制。把好質(zhì)量關,選擇級配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當減少空隙率,以減少混凝土收縮量,從而加強混凝土抗裂強度。
2)現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護。實踐證明,混凝土養(yǎng)護工作是整個施工過程中非常重要的環(huán)節(jié)。忽視對混凝土的養(yǎng)護,既會降低混凝土的強度,又使其在硬化過程中而產(chǎn)生裂縫。在高溫下施工,更應經(jīng)常澆水養(yǎng)護,一來可減少溫度產(chǎn)生的裂縫,二來可降低由于混疑土的收縮而產(chǎn)生的約束應力,有效控制裂縫。
3)必須注意各工種交叉作業(yè)時間。在板底鋼筋綁扎后,線管預埋和模板作業(yè)應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴。此外,有必要增加一定數(shù)量的鋼筋工,在混疑土澆筑前及澆筑中及時進行整修。當澆筑時,應在裂縫容易發(fā)生部位鋪設臨時活動跳板,盡量避免上層鋼筋受到踩踏變形。
4)施工人員嚴禁在現(xiàn)澆混凝土未達到設計強度之前拆模。板上施工堆載應均勻分布,且避免過重。
5)設計人員必須認真審查工程結(jié)構(gòu)設計圖紙,復核板件厚度。屋面板的配筋設計要考慮溫度應力的影響。
1)對于板上層裂縫,可用環(huán)氧樹脂修補方法。具體操作步驟是:將縫表面鑿出一個上寬2~3cm,深3~4cm的V型槽,用水沖刷干凈,再用環(huán)氧樹脂摻丙酮(稀釋)、乙二胺(增加強度)、苯二甲酸二丁酯(增加韌性),并與砂漿混合進行填補。各成分所占比例按有關技術資料確定。
2)對原有混疑土樓面鑿毛清理,鋪設鋼筋網(wǎng),重新澆筑一層細石混凝土整澆層,從力學角度來提高樓板的剛度和整體抗變形性能。
3)由受力原因引起的裂縫應通過增設構(gòu)件、改變傳力途徑、地基處理、結(jié)構(gòu)補強等整體方法提高現(xiàn)澆樓板的抗裂性能。
4)板下層裂縫一般不影響結(jié)構(gòu)安全,用環(huán)氧樹脂修補法較好。