摘要:本文分析了現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產生的各種原因,結合不同情況,探討了在施工過程中應采取的裂縫控制措施,如從優(yōu)化混凝土配比、改善養(yǎng)護工藝、規(guī)范施工操作規(guī)程和重視薄弱環(huán)節(jié)管理進行控制等。最后介紹了現(xiàn)澆混凝土樓面裂縫的常用處理方法,從而能夠有效的預防控制現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫,提高工程質量。
關鍵詞:樓板裂縫 水灰比 混凝土澆搗 后澆帶
現(xiàn)澆樓板裂縫是居民住宅質量投訴的常見問題,它也是長期困擾建筑施工企業(yè)的一個難題。雖然理論認為,現(xiàn)澆樓板裂縫是不可避免的現(xiàn)象,但在實際施工中仍有必要采取有效措施對其進行控制,這些裂縫一般被認為對使用無多大危害,但小問題不解決,難免會在以后的工作中產生更大的問題。我們要避免有害裂縫的產生,必須采取防微杜漸的措施,消除那些安全隱患。
1 通常在施工過程中樓板裂縫產生的部位和狀態(tài)
1.1 樓板負彎矩區(qū)產生的裂縫(后澆帶處)。
1.2 一般在樓板表面上出現(xiàn),板底無裂縫,裂縫寬度達0.2~0.3mm左右,在現(xiàn)澆樓板內預埋塑料電線管方向的板面上部有通長裂縫。
1.3 集中堆荷引起的樓板底部裂縫。
1.4 在現(xiàn)澆樓板后澆帶界面上,發(fā)生沿樓板厚度的貫穿性裂縫。
1.5 混凝土自身失水過快及收縮產生的無規(guī)則短小裂縫。
1.6 溫度及混凝土收縮作用,經常會導致出現(xiàn)一些貫穿性裂縫,大多發(fā)生在樓板轉角處或一些板塊在長邊或短邊方向跨中。
2 裂縫產生的原因
2.1 施工中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎,或者大梁兩側的樓板不均勻沉降,會造成支座的負彎矩,導致板面出現(xiàn)裂縫,也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。
后澆帶處梁板在未澆筑混凝土前應視為懸挑構件,拆除樓模板時若將此處的模板一并拆除后,本身的自重荷載往往很大,會影響結構安全,造成梁板支座負彎矩區(qū)的開裂。
2.2 現(xiàn)澆混凝土樓板內預埋的塑料管在現(xiàn)澆樓板后澆帶交接面上裂縫,是以混凝土收縮為主引起的裂縫,在順塑料管位置的混凝土樓板面上的裂縫,也是這種情況。由于預埋塑料管與混凝土之間無粘結力,當混凝土收縮時,在混凝土中產生拉應力,使樓板的計算厚度減少,這種裂縫一般在沒有配筋的樓板面層開裂,在樓板內預埋塑料管的斷面的薄弱部位產生裂縫,而樓板下因為有受力鋼筋或構造筋發(fā)揮作用就不那么容易開裂。
2.3 施工過程中拆模時間過早、集中堆放模板、架管等工具,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,使得樓板局部超載,直接造成混凝土樓板的彈性變形,在樓板底面和樓板負彎矩區(qū)出現(xiàn)裂縫,導致樓板產生內傷或斷裂,此種裂縫若及時卸荷,裂縫不會繼續(xù)開展。
2.4 在樓板后澆帶的新老混凝土界面上,如果缺乏必要的技術,必然會在新老混凝土界面上產生裂縫。由于先澆搗的混凝土和后澆帶上新澆的混凝土都產生收縮。
2.5 混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,易形成干縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不夠,易產生裂縫,引起混凝土的塑性收縮,過于干燥,則模板吸水量大。這種現(xiàn)象在夏季更為明顯。基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加,混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,水灰比過大,混凝土沉縮,在上層鋼筋頂部產生沉縮裂縫。采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,而水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差,一方面會出現(xiàn)因塑性收縮而產生不規(guī)則裂縫,另一方面會直接影響混凝土的強度。泵送混凝土為了滿足泵送條件,坍落度大,流動性好,混凝土脫水干縮時,就會產生表面裂縫,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象。
2.6 混凝土收縮引起的收縮裂縫
混凝土澆搗后,在硬化過程中和硬化后的一段時間內,經過相當長的時間才趨于穩(wěn)定,混凝土的體積變形干縮濕脹性質隨時間而發(fā)展,混凝土澆筑后不加強養(yǎng)護,混凝土的收縮值是相當大的,收縮是混凝土固有的特性之一,較長時間在干燥空氣中暴露,會引起混凝土的收縮裂縫。
2.7 溫度應力引起的裂縫
由于溫度的變化及受到框架梁和柱的嵌固作用,在板中部位就會出現(xiàn)貫穿性裂縫,當溫度應力大于混凝土的抗拉強度后,在某些超長或面積較大的現(xiàn)澆樓板中,就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。夏天時,構筑物外墻面表面溫度高于室內溫度,在縱橫兩個方向墻面的膨脹變形對樓板產生的牽拉力作用下,外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹作用,使得縱橫兩垛外墻夾角處的樓板呈現(xiàn)向外墻方向拉伸。造成樓板的轉角處出現(xiàn)接近45°條形裂縫,主要是由于主拉應力大于混凝土極限抗拉強度,因樓板與外墻體接觸,板的上下面又均存在墻支承的約束,如果施工時氣溫較低,一到夏天,這種樓板裂縫更容易產生,造成此類45°裂縫是上下貫穿的。
3 防止樓板裂縫的控制措施
3.1 若在控制水電管線間距在40mm以上,在管線上下各覆蓋φ4@100寬600的鋼筋網片,預埋管線過多是可以避免的,它避免了因管線過多造成的鋼筋與混凝土粘結力下降。根據(jù)施工實踐表明,對于上層鋼筋網的鋼筋小馬凳設置間距過大的問題,為取得較良好的效果,樓面的負彎矩短筋的小馬凳縱橫向間距不應大于700mm。
3.2 制定施工方案,杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土不密實,施工后澆帶的施工應認真領會設計意圖,避免不按圖紙要求留企口縫。在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土時,應除掉水泥薄層和松動石子,表面加以濕潤并沖洗干凈,先鋪水泥漿或與混凝土砂漿成分相同的砂漿一層,待已澆筑的混凝土強度不低于1.2N/mm2時才允許繼續(xù)澆筑。同時更要杜絕在未澆筑混凝土前就將部分模板拆除,造成變形或造成結構的提前破壞,支撐體系拆除會容易導致梁板形成懸臂現(xiàn)象。
3.3 混凝土樓板澆筑完畢后,尤其需要防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,表面刮抹應限制到最小程度,加強混凝土早期養(yǎng)護。樓板澆筑后,防止強風和烈日曝曬,認真養(yǎng)護,對板面應及時用材料覆蓋、保溫。
3.4 在振搗過程中應盡量做到既充分又避免過度,在混凝土澆筑前,避免過多吸收水分,應先將基層和模板澆水濕透。
3.5 根據(jù)混凝土強度等級以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制混凝土施工配合比,降低單方混凝土的用水量,嚴格控制水灰比和水泥用量。日本建筑學會規(guī)定的單方混凝土用水量≦185kg/m3,混凝土中用水量相差30kg/m3,6個月收縮值差10%~15%。選擇級配良好的石子,減少空隙率和砂率以減少收縮量。優(yōu)選骨料,抵抗收縮的骨料母巖是:石灰?guī)r>安山巖>砂巖,石灰?guī)r碎石混凝土,用水量180kg/m3,坍落度>18cm,6個月收縮率<6×10-4。提高混凝土的結構粘度,如在混凝土中摻入天然佛石粉、硅粉等。摻入抗離析外加劑,使混凝土具有較好的保水性能。
3.6 對于工種交叉作業(yè)問題,可采取下列綜合措施加以解決:
①建筑物內外溫差較大,鋼筋與混凝土收縮性能不同,造成住宅樓東西山墻樓板的外墻轉角處易出現(xiàn)45°方向裂縫,但施工中,為避免裂縫的產生,可以在此裂縫較為集中的外墻轉角處設置φ8@100、長度為板跨二分之一的負筋。
②混凝土工應鋪設臨時性活動挑板,擴大接觸面,分散應力,在澆筑時對裂縫的易發(fā)生部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域,盡力避免上層鋼筋受到踩踏變形。
③在支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發(fā)生處,安排足夠數(shù)量的鋼筋工在混凝土澆筑前及途中及時進行整修,四周陽角處、預埋線管處以及大跨度房間處應重點整修。人數(shù)一般不應少于3~4人。
④在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應搭設臨時的簡易通道,使全體操作人員充分重視保護板面上層負筋的正確位置,加強教育和管理,以供必要的施工人員通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。
⑤盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業(yè)時間,以有效減少板面鋼筋綁扎后作業(yè)人員數(shù)量,做到不留或少留尾巴,線管預埋和模板封頭應及時穿插并爭取全面完成。
3.7 住宅工程應根據(jù)工期要求,配備足夠數(shù)量的模板,考慮到安裝現(xiàn)澆結構的上層模板及其支架時,混凝土應達到拆模強度要求才允許拆底模,下層模板應具有承受上層荷載的承載能力。施工層混凝土澆筑完畢,為保證最下一套模板方可拆除,其下一層要承受施工層的荷載,確保兩個樓層來承受施工荷載,最底部可作為周轉安裝使用。
此外,模板支撐中豎向連系桿應設置合理,其間距應通過計算進行設置,支撐立桿應采用φ48mm壁厚不小于3.5mm的鋼管,模板拆除過程中,為避免造成樓板出現(xiàn)裂縫和變形,必須嚴禁隨意扔鋼管沖擊樓板。
3.8 混凝土澆搗后,為消除混凝土在塑性收縮階段由于收縮變形引起的表面裂縫,在其終凝前采用木抹子進行三次壓抹處理,木抹子壓抹階段項目部派專人監(jiān)督實施。
澆水養(yǎng)護是保證混凝土強度的關鍵,在氣溫較高(超過30℃)時,工地在混凝土澆搗12h內對混凝土覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護,應根據(jù)現(xiàn)場實際設置豎向水管,并配有足夠揚程的水泵。薄膜養(yǎng)護應采用一次性材料,后續(xù)工序應盡量避免對塑料薄膜的破壞,保證覆蓋全部樓板,始終保持塑料薄膜內有凝結水。
此外,混凝土養(yǎng)護期間,混凝土強度未達1.2MPa時,不得進行后續(xù)工序施工,對于跨度大的樓板,應避免吊裝堆放重物,以免受外力沖擊。
4 混凝土裂縫處理
依據(jù)混凝土裂縫寬度,深度以及擴展情況,采取不同的處理方法。
4.1 對于淺表面裂縫(沉縮裂縫,干縮裂縫),縫寬小于0.5m,可用下列方法:
①裂縫表面清理干凈,用水泥漿刮抹。
②稍深一些的裂縫,沿裂縫鑿去薄弱部分,用水沖洗后,用1:2水泥砂漿修補。
4.2 裂縫較深(10mm以上)
①注射環(huán)氧樹脂黏合劑。注射前,用電吹風吹干裂縫,然后用注射器把黏合劑緩慢注入,至全部充滿。
②裂縫口擴成v型,用毛刷清除粉末,用電吹風吹干,在擴口內填入環(huán)氧樹脂膠泥即可。
綜上所述,現(xiàn)澆樓板的裂縫問題并不是一個無法跨越的難題,只要我們嚴格把好材料進場關,系統(tǒng)控制施工工藝,嚴格操作程序,現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫問題可以得到有效解決。
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