摘要:本文是通過現(xiàn)場實踐與現(xiàn)場觀察,通過查閱有關(guān)混凝土內(nèi)部應力、施工等方而的專著,對房屋建筑中采用混凝土時出現(xiàn)裂縫的原因、現(xiàn)場混凝土施工、設計的控制和預防裂縫的措施進行等進行闡述。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫控制防治
20世紀90年代以來,傳統(tǒng)的預制板逐漸被現(xiàn)澆板所取代,承重墻結(jié)構(gòu)也越來越少,逐漸被框架、框剪等鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)所取代。而現(xiàn)在房屋建筑大多數(shù)為商住樓,地下室一般由大體積的混凝土底板、高強度等級的混凝土墻、柱以及梁、板組成,裙樓一般采用框剪或框—筒等結(jié)構(gòu),標準層根據(jù)其使用功能不同分為剪力墻結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu),而且為保證建筑整體的合理、美觀,一般在裙樓以上加夾層或利用裙樓頂層作為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,利用該層的巨型梁來支持上部墻體的荷載,內(nèi)墻則大多采用輕質(zhì)材料的填充墻。
雖然使用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),房屋的整體性、抗不均勻沉降和結(jié)構(gòu)的安全性有了很大的提高,但也伴隨產(chǎn)生了些問題,而混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫情況是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中的常見問題。現(xiàn)在我就說一下我所了解的一些裂縫產(chǎn)生原因和預防情況。
1裂縫產(chǎn)生的原因
1. 1地下室產(chǎn)生的裂縫
(1)地下室底板產(chǎn)生的裂縫:產(chǎn)生主要原因是水化熱高、與環(huán)境氣溫溫差大、或養(yǎng)護不當,裂縫嚴重的可導致底板滲漏。若混凝土溫度較高時突然澆冷水養(yǎng)護,也會產(chǎn)生無規(guī)則的多條微裂縫,還有一些設計原因或勘察不到位,如設計荷載偏小,地質(zhì)復雜,勘察距離過大等。(2)地下室外擋土墻產(chǎn)生裂縫:產(chǎn)生的主要原因是墻體混凝土強度等級普遍較高,采用C40、C45、甚至C50、C60,這樣水泥用量多達500~550kg/m3,勢必造成混凝土收縮量大,不易養(yǎng)護,地下室外擋土墻又很長,因此往往形成多條較有規(guī)律的豎向裂縫,約1.5~2.5一條,上不到頂,下不到底,肉眼可明顯地看到收縮裂縫形狀。(3)地下室陰角產(chǎn)生的裂縫:產(chǎn)生的主要原因是由于收縮應力和沉降、溫度應力等共同作用,在角部形成集中應力造成混凝土抗拉強度不足。通常會形成由頂部向下開裂,上寬下窄的豎向裂縫,且多會發(fā)生在外墻截面剛度變化處、平面形狀轉(zhuǎn)折處。
1.2大體積承臺混凝土施工產(chǎn)生的裂縫
此產(chǎn)生的原因一般主要由于承臺體量不同,澆筑方案和技術(shù)措施不到位,使的大體積混凝土內(nèi)部產(chǎn)生高溫,使得混凝土產(chǎn)生冷縫現(xiàn)象。
1.3住宅現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫
(1)施工方面原因?qū)е卢F(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的原因主要是:①板中正負受力鋼筋之間有效高度不夠,如板筋所采用的規(guī)格偏小(φ6、φ8),在混凝土施工時被踩壓而整理不力或未整理,或馬凳偏小,致使受力鋼筋的抗拉強度不能有效發(fā)揮,反而加重了板上層混凝土的受壓應力,往往產(chǎn)生穿透性的裂縫,且主要出現(xiàn)在板邊及板中受力比較集中的位置。②施工單位為了趕進度,而在現(xiàn)澆混凝土尚未達到設計強度時即拆模,或板上施工堆載過重,也導致板開裂,出現(xiàn)穿透性裂縫。③板中預埋PVC管材的電線導管,由于PVC管直徑較大、彈性較大,在澆搗混凝土時,PVC管受到混凝土的重壓而下沉,使支撐在底部的板下層受力筋隨著下沉,板底鋼筋保護層厚度變薄,一定時間后,板下層出現(xiàn)裂縫,還有另一情況是預埋鐵管直徑太大或管線太多太密,使板只留了保護層而出現(xiàn)裂縫。④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。⑤板件厚度不夠也是引起板裂縫的原因之一。⑥混凝土實際強度等級低于設計強度等級,導致混凝土受壓強度不夠而開裂。
(2)設計方面原因?qū)е卢F(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的原因主要是:①結(jié)構(gòu)計算疏忽,或荷載考慮偏小,設計的板件偏薄,配筋偏少,而產(chǎn)生裂縫。②忽視了屋面板的溫度應力,尤其是無可靠保溫隔熱層的屋面板,則板面往往開裂。
(3)非結(jié)構(gòu)受力因素引起的現(xiàn)澆板裂縫:①混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。②由于溫度而產(chǎn)生的裂縫。③由于結(jié)構(gòu)體形突變及未設置必要的伸縮縫而產(chǎn)生的裂縫。④支座處負筋下沉產(chǎn)生的裂縫。
2裂縫的防治
針對上述裂縫,我們應分別采取不同的防治措施,現(xiàn)階段普遍選用的措施如下:
2.1地下室的裂縫
底板:選用低水化熱的礦渣水泥摻加高效減水劑,以減少用水量摻加粉煤灰,以減少水泥用量摻加UEA微膨脹劑,以補償收縮分層。分段澆筑混凝土,并加強養(yǎng)護,有條件的還可以進行蓄水養(yǎng)護,嚴格控制混凝土內(nèi)外溫差(中心與表面,表面與外界),使溫差<25℃,這方面已有成套成熟的經(jīng)驗。陰角:一在設計方面盡量少用凹凸的平面形式,或并且在陰角處采用附加鋼筋等構(gòu)造措施外,二在施工方面還必須保證陰角部位的混凝土施工質(zhì)量,及時覆蓋、淋水,或噴灑養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護,控制拆模時間不宜過早。采取相應的措施完全可以控制裂縫的發(fā)生。擋土墻:主要是調(diào)整混凝土配合比,通過加外加劑(減水劑、高效泵送劑、UEA微膨脹劑、粉煤灰等),力求減水、減少水泥用量來防止裂縫,注意加強養(yǎng)護、及時覆蓋、淋水或噴灑養(yǎng)護劑,墻體模板盡可能晚拆一些。
2.2大體積承臺的裂縫
主要是從澆筑方案和技術(shù)措施方面著手,澆筑方面如承臺施工由深到淺,分層澆筑,或承臺中心水平位置埋設冷卻循環(huán)散熱水管,即采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護措施降低大體積混凝土的溫升值。技術(shù)方面主要是選擇合適水泥、減少水泥用量、摻外加劑,控制水灰出、嚴格控制骨料級配和含泥量、優(yōu)選混凝土施工配合比、嚴格控制混凝土入模溫度、加強技術(shù)管理等。
2.3住宅現(xiàn)澆板的裂縫
施工方面和設計方面,我們主要要采取的是①認真審查工程結(jié)構(gòu)設計圖紙,復核板厚、鋼筋。②加強鋼筋工程的隱蔽驗收,注意檢查鋼筋的直徑、間距、上下層鋼筋之間的有效高度、鋼筋的錨固長度、下層鋼筋的保護層墊板厚度及分布等是否符合設計要求。③澆搗混凝土時,必須安排專門的護筋人員,以免上層負筋被踩托下沉。④在板中預埋電線套管時下方多設些墊塊,著重注意預埋管線的密度、直徑。⑤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,或者按工序進行分批分期堆載,且避兔過重。⑥確保板件厚度及混凝土強度達到設計要求。
對于非結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的裂縫,一般是①加強現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護②嚴格控制砂的粒徑及含泥量。③在板角增加輻射筋。④平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設置必要的伸縮縫。⑤嚴格控制板面負筋的保護層厚度。
3 結(jié)束語
總的來說,對于工程中出現(xiàn)的裂縫,主要還是加強管理,嚴格把好控制關(guān),當然也需要不斷提高施工技術(shù)和不斷積累施工經(jīng)驗,采用更為科學的解決方法。