出云鶯
(中鐵二十二局集團第三工程有限公司, 廈門 集美 361000)
項目位于海南省文昌市高隆灣(海邊),住宅為混凝土框架結構,地上7層,無地下室,標準層高3.0m.
海南文昌屬于熱帶季風氣候和熱帶海洋性氣候,夏季平均氣溫 31℃,晴天時10:00~15:00的溫度可達35℃,夜間平均溫度23℃,遇到連續(xù)高溫天氣時10:00~15:00 的溫度可達 40℃。
調查一:夏季晝夜溫差在10℃以上且最低溫度不低于23℃。施工時間一般選擇在下午4點~6點之間進行。澆筑后3小時需進行灑水養(yǎng)護。施工現(xiàn)場一般半夜1點澆筑完,在12小時范圍內灑水養(yǎng)護??砂滋焐衔?,相關班組為了搶工期、提前將成品鋼筋或鋼管轉運至板面上,當處于高溫暴曬天氣下,在板面灑水后無積水時5分鐘便可將混凝土表面轉換成干燥狀態(tài),20分鐘后裂縫由于受到溫差影響開始擴展,導致混凝土溫度變形。
調查二:澆筑過程中使用了塌落度過大的混凝土時,在振搗過后板底或者板頂就會出現(xiàn)泥漿過多現(xiàn)象,說明了水泥參量過多,水灰比超過設計要求,在無立即處理的情況下,由于水泥量過大樓板成型后在未鋪設雙層雙向的區(qū)域就會導致混凝土收縮變形增大,而出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。
調查三:板面澆筑完6小時候后。混凝土板面的強度值可達到1.2N/mm2(根據(jù)圖二)或者承載達到3MPa。通過驗算荷載均處于3MPa所能承載范圍內,不會發(fā)生荷載變形,即不會產生裂縫。
調查四:14天后拆除板面模板發(fā)現(xiàn)鋪設單層鋼筋區(qū)域容易產生放射性裂縫,中間寬兩頭窄,向四周分散,且縫隙越來越細小,其余處均無裂縫產生。
通過調查統(tǒng)計大部門裂縫出現(xiàn)主要是由溫度變形和收縮變形產生,具體的原因還需進一步分析。
3.1.1 干燥收縮
水泥遇水后變成水泥硬化物,其絕對體積減小,每100g水泥水化后的化學縮減值為7-9mL,如果混凝土水泥用量為350kg/m3,則形成孔隙體積約25-30L/m3,這是混凝土抗壓強度低和極限拉伸變形小的根本原因,混凝土的干縮值為0.04%~0.06%,而混凝土的極限拉伸值只有0.1%~0.2%,干縮值是極限拉伸值的3倍左右,如不及時灑水養(yǎng)護,倍數(shù)會持續(xù)增大,故易引起干縮裂縫。
3.1.2 溫差收縮
水泥水化是個放熱過程,其水化熱為165~250J/g,隨混凝土水泥用量提高其絕熱強度可達50~80℃.晴天時,早上9點后的氣溫度可超過30℃,而板面暴曬時混凝土溫度可達50℃以上,加上水化熱反應持續(xù)放熱還會促進板面混凝土上升。當碰到一邊濕潤一邊干燥時,就容易因為溫差超過10℃而產生裂縫,且會出現(xiàn)多條發(fā)展型的裂縫,溫差越大裂縫也會越大且會向深處發(fā)生直到裂縫貫穿板面。
3.1.3 塑性收縮
混凝土初凝之前出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),引起失水收縮,故稱為塑性收縮,其收縮量可達1%左右。在混凝土表面上,特別在抹壓不及時和養(yǎng)護不良的部位出現(xiàn)龜裂,寬度可達1~2mm,屬表面裂縫。水灰比過大,水泥用量大,外加劑保水性差,粗骨料少,粗細骨料含泥量大,振搗不良,環(huán)境溫度高等都能導致混凝土塑性收縮而發(fā)生表面開裂現(xiàn)象。
3.2.1 施工工藝方面
a 水灰比的變化對混凝土強度值的影響很大,水、水泥及外摻劑的計量偏差將直接影響混凝土強度,容易因塑性收縮而產生裂縫。
b 其次混凝土澆搗后養(yǎng)護不當也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。
c 另外單層支座負筋下沉產生裂縫,在施工過程中由于施工工藝控制不當,致使支座處負筋下陷,使板上部沿梁支座處產生裂縫。
3.2.2 施工管理方面
a 混凝土供應不及時,需臨時留置施工縫,留置時間超過1小時后,新舊混凝土未及時結合而出現(xiàn)裂縫。為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,必須在1小時內澆筑1米寬混凝土接茬,便于施工縫結合而不產生收縮變形縫,實際中,梁板混凝土振搗后會流淌5米~10米遠斜坡搓,當1.5小時后在澆筑時,混凝土由于高溫天氣已經達到了凝期,當與新澆筑的混凝土結合時就會有裂縫。
b 在主梁與次梁交接處,高度不一,模板與澆筑的混凝土之間灑水就會出現(xiàn)低洼處一直有水侵泡。高處模板經過1個小時暴曬后呈現(xiàn)干燥狀態(tài)。導致模板吸水呈現(xiàn)兩種現(xiàn)象,一個在會泌水,一個會吸水。這樣的現(xiàn)象就會引起混凝土的塑性收縮不一致產生裂縫。
降低結構約束,配筋按照細筋密布原則,在易產生裂縫的單層鋼筋網(wǎng)片區(qū)域配置雙層雙向鋼筋網(wǎng)構造,提高配筋率,如臥室、公共走廊區(qū)域等,能有效防止樓板中間單層配筋區(qū)域的裂縫。
選擇合適的骨料品種,盡量選擇級配良好且粒徑盡可能小的碎石杜絕大碎石,控制粗細骨料的含泥量,粗骨料含泥量不大于1%,細骨料采用中粗砂,杜絕細砂,含泥率不大于1.5%。
a 嚴格控制現(xiàn)澆混凝土塌落度,發(fā)現(xiàn)塌落度太大則一起查看現(xiàn)在做的塌落度試驗結果,如不符合則立即通知返廠杜絕使用。
b 監(jiān)控攪拌站外加劑使用量。
c 設計合理的澆筑順序和澆筑方法及施工縫,確保在1小時內新舊混凝土接茬。
d 混凝土澆筑后6小時派專人灑水養(yǎng)護,對電梯口、樓梯口等泄水口的地方增加擋水板做好蓄水措施,防止板面干燥,確?;炷翝仓?2小時濕潤。
e 控制模板支撐系統(tǒng)按照方案布置,確保穩(wěn)定不變形。
f 提前在柱筋上做好標高線,配置好標尺,以及尼龍線,在澆筑混凝土時定人、定方法對板面厚度及振搗時間進行監(jiān)控。
g 針對單層鋼筋網(wǎng)片區(qū)域鋪設跳板,可承載150斤重物。
住宅板面裂縫在海南地區(qū)屬于頻繁發(fā)生的一般質量問題,如果不正確養(yǎng)護,將在有水的情況會通過縫隙滲透到下一層,發(fā)生滴水、泛堿等現(xiàn)象,嚴重污染墻體。施工過程的控制注定了施工裂縫發(fā)生的頻率,如果養(yǎng)護及時就可將深處的裂縫控制成靜止裂縫,且在凝固期內產生的裂縫進行愈合修復。本文對住宅板面裂縫的原因及對策進行了諸多探索,希望能為海南地區(qū)其它類似工程提供借鑒