近年來,隨著城市建設的迅猛發(fā)展,城市基礎設施及民用、商業(yè)、工業(yè)等建筑物日益增加,同時,許多混凝土結構、砌體結構等建筑物在建設和使用的過程中出現了不同程度、不同樣式的裂縫。這些現象是我們應當杜絕和探索改進的,在實踐中,我探索出了一些方法,淺論一下鋼筋混凝土裂縫的控制。
在一些建筑工程中,鋼筋混凝土墻的裂縫尤其是地下室鋼筋砼墻體的裂縫,不僅會造成墻體的滲漏,降低建筑物的剛度、耐久性和抗震性能,隨著裂縫的進一步發(fā)展,甚至影響結構的安全,成為影響建筑物質量、威脅到人的生命和財產安全的大問題。同時隨著我國房改政策的進一步推進,住房貨幣化的完善,房屋已經作為一種商品推向市場,建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準,筆者結合幾年來的實踐工作,談談自己這方面的認識和實踐體會。希望能夠對地下室鋼筋砼墻體的裂縫現象做一些有益的探索。
在工程回訪中,我們發(fā)現完工后半年或一年的地下室鋼筋砼墻,在寒流過后裂縫很多。混凝土的開裂主要是由于混凝土中拉應力超過了抗拉強度,或由于拉伸應變達到或超過了極限拉伸值而引起的。其成因十分復雜,從內因上講,有原材料不佳、均勻性不好、配合比不優(yōu)、水化熱溫、自身體積變形及其熱學、力學性能達不到抗裂能力的要求;有結構形式不合理,容易造成過大的應力集中;分縫、分塊不恰當,難以承受外界條件和荷載的影響等。從外因上講,有溫度、濕度等環(huán)境變化,有基礎、老混凝土的約束,有基礎不均勻沉陷和外荷超載等。一般隨時間的推移,裂縫不斷發(fā)展,基本為垂直方向。裂縫的表面現象為:開裂中部開口寬度比兩端寬,表面開口比深處大,并向兩端與深處同時發(fā)展延伸。
墻滲漏原因分析:
由于溫度的急劇變化,在地下室墻各軸端的約束作用下,造成各兩軸間薄弱位置出現了開裂;很可能是由于鋼筋砼地下室墻的橫向抗拉能力不足所造成;鋼筋砼地下室墻中砼在水分蒸發(fā)中,毛細孔的過量和過快脫水,產生砼膠合材料的內聚力松弛現象,在外力作用下,出現了肉眼能見到“干縮裂縫”。
通過大量試驗和實踐,我們采取的主要措施是:
提高設計橫向抗拉能力。對大樓鋼筋砼地下室墻,在原設計柱距7.2米之間,增加了構造柱,減少了橫向拉力;在規(guī)范規(guī)定構造配筋的基礎上,乘上配筋截面的1.25倍系數;在鋼筋砼地下室墻橫向、內外向均采用小規(guī)格密肋鋼筋結構等。實踐證明,基本解決了因溫、濕度應力與徐變所造成的開裂,提高結構的橫向抗拉能力。采取這一措施的建筑物建成至今未出現裂縫。
分層澆筑砼。砼的澆筑應合理分段分層進行,每層厚度小于300mm,澆筑速度要連續(xù)保持均勻,加強振搗,提高砼的強度,澆筑溫度不宜超過280C(砼澆筑溫度指振搗后在砼50~100mm深處的溫度),上層砼覆蓋要在下層砼初凝之前進行。必要時預埋冷卻水管,用循環(huán)水降低砼溫度,進行人工導熱。
控制砼強度等級。高強砼的材料組合高聚變中,顯示了高應變松弛,使砼的穩(wěn)定性降低,從而在快硬過程中出現了開裂,在鋼筋砼地下室墻結構更顯為突出。所以,《高層建筑砼結構技術規(guī)程》明確地規(guī)定,“現澆框架的砼強度等級不宜大于C40”,因此,地下室墻在結構受力許可的前提下,一般取值在C20~C30為宜,在地下墻長度超過30米時,可采用分隔鋼板止水帶施工或后澆帶施工等多種辦法來控制裂縫的產生。
加強砼的養(yǎng)護。在不同的施工季節(jié),不同的環(huán)境氣候與不等量體積砼的施工中,采用傳統(tǒng)的木模(尤為松木模最佳),進行保濕養(yǎng)護,效果較好。實踐證明,地下室鋼筋砼墻,在施工一個月后,或更長的時間拆模,有利于控制墻體裂縫的產生,并在拆模后,用稻草覆蓋進行緩降、升溫處理,改變溫差變異的影響,使砼有過程地適應溫度的升、降,避免激烈溫度刺激,造成砼開裂。因此,施工期采取保濕與緩降、緩升溫措施,可以提高鋼筋砼地下室墻體抗裂能力,同時,也很明顯地遏制了裂縫的產生。
在采用以上控制砼裂縫措施的同時,還較為深入地研究砼組成的材料特性和肌理,提高砼本身抗拉延性能力,在這里不一一列舉。
混凝土結構的裂縫不但會影響構件的耐久性、疲勞強度,還會使預應力混凝土發(fā)生預應力損失以及使一些超靜定結構產生不利影響,更是形成滲漏的主要層因。在實際的施工過程中只要嚴格切實按規(guī)定執(zhí)行,認真對待每一個步驟,同時積極學習、應用新技術和新材料,就能有效地控制滲漏問題。
以上只是我在實際工作中的一些經驗,讓我們共同研究,及時處理,共同探討,并且在施工中應嚴格按照有關規(guī)范和設計要求進行,所出現的裂縫是完全可以控制并解決的。