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象

1)樓板上表面出現塑性裂縫,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,或靠近模板處斷續出現,或在預埋管件周圍出現沉降收縮裂縫,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)樓板出現表面、深進或貫穿的溫度裂縫。表面溫度裂縫多發生在施工期間,深進或貫穿裂縫多發生在澆筑后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 設計因素

1)如結構設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,使其均質性差,易造成收縮不勻而開裂。

2)結構設計對具有預埋管的樓板在板面裂縫的構造措施上考慮不周。

2.2 混凝土選材和混凝土生產

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等,這些均易導致混凝土結構出現裂縫。

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)模板支撐未經計算,豎向連系桿設置不合理,造成支撐剛度不夠。

2.4 溫度因素

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

2.5 現場管理方面

施工現場質量管理、質量控制和材料檢驗體系不健全,崗位責任制不落實,技術交底、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),中間只設一條后澆帶。以后澆帶為界,分兩次澆筑混凝土,即每次連續澆筑混凝土約1500m3。當時正值盛夏,氣溫高、風速大,且一次連續澆筑混凝土量大,結構配筋率大。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裂縫的可能性。經綜合考慮,選用了泵送混凝土,其坍落度控制在160±20,提高抗滲性,減少收縮,防止裂縫。但在某些工程上,泵送混凝土強度不足,凝結異常時有發生。特別是裂縫的存在,在一定程度上影響了結構的抗滲性和耐久性,應引起我們的足夠重視。

3 在實際施工中采取的技術措施

3.1 設計方面措施

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

2)在管線設計時,樓板內不應預埋水管。當預埋其他管線時,應布置在板上、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垂直于管線的鋼絲網、增加雙層雙向抗裂構造配筋等加強措施,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)質量,嚴格按規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,應采用中砂。

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;作好養護工作,保證混凝土表面處于足夠的濕潤狀態,養護最終持續一個月。

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)根據混凝土裂縫產生的原因和機理,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措施。同時降低混凝土內外溫差,減小溫度應力,控制混凝土表層與內部變形差,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 現場施工管理措施

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

4 有關裂縫的處理措施

裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,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、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況,我們要區別對待、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,結構加固法。

1)表面修補法。表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩定的和對結構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)結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,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防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定。

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