◎ 龍光工程建設有限公司 肖長鋒

鋼筋混凝土結構屋面裂縫是產生滲漏的根本原因,也是房屋建筑中最常見、最廣泛的病癥。影響屋面結構裂縫的主要因素有:荷載、溫度變化、收縮、材料質變以及施工工藝和環境影響等。結合施工過程中的各個質量控制環節,又分為以下四種主要類型:
參與混凝的各種材料品質均可影響到裂縫的產生:
1.安定性不合格的水泥,在水泥水化過程中,會產生了不均勻的體積變化,在構件內部會產生不可控應力,導致砼膠凝結構破壞、開裂的事故。
2. 混合使用不同標號的水泥,由于其性能完全不同,水化后初凝和終凝的時間不同,收縮率也不同,所澆注的構件容易產生收縮裂縫。
施工人員不完全了解水泥的性質或不清楚工程的性質,或者為了工程進度的需要,當地又采購不到合適品種的水泥,致使工地上有什么水泥就用什么水泥來配制混凝土澆注構件,又沒有采取相應的技術措施,因而造成破壞事故或產生裂縫。
混凝土是由膠凝材料和砂石集料組成,砂石集料一般占混凝土體積的75%,砂石集料的質量直接影響混凝土的質量。
當混凝土中含有反應性集料時,常造成混凝土構件的破壞和裂縫。
骨料的含泥量控制不嚴,骨料表面附著的黏土、灰塵和有機雜質,影響了水泥的黏結,使泥漿浮在構件表層,當混凝土構件硬化后便產生網狀干縮裂縫,并降低了混凝土的強度等級。
隨意采用劣質外加劑產品,摻入后不但起不了應有的作用,還直接影響砼構件的質量,造成混凝土出現裂縫。計量不準確,造成外加劑的摻量過大,使混凝土的拌和物不會硬化,造成混凝土構件破壞。
在房屋建造中,此類問題隨著商品混凝土的推廣已逐漸得到控制。
立模板和支架前,沒有通過計算確定支架的用材規格和間距大小,而是按經驗估計確定。造成施工時變形,致使新澆筑的混凝土構件裂縫。
施工時,上層模板的支柱立在下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板上,造成樓板變形和裂縫。或因下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板的底模和支撐都已拆除,在上層模板、支架和澆筑混凝土的施工荷載大于樓板的彎曲抗壓強度時,會產生變形和裂縫。
提前拆除承重梁、板的底模與支架,造成構件承載力不足而變形和裂縫。
提前拆除懸挑梁、懸挑板的底模與支架,造成混凝土構件的傾覆、斷裂和裂縫。
不合格的鋼筋混入結構中,造成該構件的強度下降,在上部荷載的作用下,產生彎曲變形和裂縫,乃至斷坍。
鋼筋混凝土梁是上部混凝土受壓,下部鋼筋抗拉。如果發生用小直徑代替大直徑主筋,或少放主筋根數、漏放構造加強筋,或箍筋安裝不規格、使用劣質鋼筋等,會造成梁的抗拉強度不足,在荷載作用下產生裂縫。
提早拆模,因梁的強度不足,在上部施工荷載作用下,梁的受拉區(即正彎距最大的部位)產生裂縫。
懸挑構件在嵌固支座處是受負彎距——上面受拉,下面受壓,與簡支梁結構的受力情況剛好相反。懸挑結構的受力鋼筋應在上面,如果錯將受力主筋倒放,必將造成事故。
操作不規范,如挑梁和板的混凝土澆筑時,不搭設操作平臺板,而是踩踏在鋼筋面上,常把挑梁上部的主鋼筋踩踏下沉,從而造成裂縫或斷裂。
鋼筋配料、斷料不準。有的鋼筋成型時滿足一端的錨固長度,忽視了另一端的錨固長度,造成誤差。不重視鋼筋錨固,發現短了,也不處理。
現澆樓板的負彎距鋼筋或附加構造筋漏放、踏彎、下沉等弊端,導致板沿負彎距區應力較大處裂縫,裂縫寬度為0.1~0.7 mm;裂縫一般是上面大、下面小,有的板底看不見裂縫。
懸跳板的轉角附加筋漏放或少放,造成板的斜裂縫。
施工前交底不清,對板的負彎距配筋或附加構造筋設置重視不夠,沒有采取有效的技術措施以確保鋼筋的架空位置符合設計要求。
鋼筋綁扎,混凝土的澆筑、振搗施工過程中,沒有采取保護負彎距鋼筋位置的有效方法,是造成現澆板裂縫的主要原因。
混凝土的養護質量與裂縫的關系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態時,如干燥過快,則產生收縮裂縫,另外水泥在水化及硬化過程中,散發大量熱量,使砼內外部產生溫差,溫差超過一定值時,因砼的收縮不一致而產生裂縫。
混凝土拌和物澆筑成型后,如骨料級配差、加水量大,混凝土固化緩慢;或振搗不均勻,粗骨料下沉水泥漿上浮,則表面收縮率大,產生裂縫。
沉縮裂縫一般產生在初凝后、終凝前,在沉縮過程中,被鋼筋阻隔不能同步下沉處產生裂縫。
當澆筑的混凝土尚處于塑性狀態時,由于水分蒸發過快,泌水率小于表面蒸發率,引起構件表面失水過多而收縮開裂。
混凝土澆筑后長期處于干燥狀態,構件混凝土中的水分逐漸蒸發而失水產生收縮。如毛細孔中的水,在干燥蒸發中產生毛細變形收縮。若繼續干燥,則開始發生物理-化學結合的吸附水,引起水泥失水收縮,產生吸附收縮而裂縫。
若混凝土構件中水分蒸發及含量不均勻分布,形成濕度變化梯度,引起收縮拉應力,造成裂縫。
高強度等級的混凝土,常選用高標號水泥,且加大水泥的用量,混凝土拌和料中的水泥漿量大于25%;或用水化熱高的水泥配制混凝土,又沒有對構件采取保溫蓄熱措施時,與環境發生溫差而產生裂縫。
大體積混凝土構件,在硬化期間,水泥的水化熱較高,加上構件厚度大,內部溫度不易散發,構件外表隨自然氣溫下降,內外溫差大于25℃,則外表產生冷縮應力,當應力大到一定值時,產生破壞性較大的貫穿構件的裂縫或深淺不等的裂縫。
構件混凝土澆筑完成后,水泥水化熱尚沒有達到峰值,構件混凝土隨著時間的延長而增長。當外界氣溫驟降時,因沒有采取有效防范措施,是造成大體積混凝土產生裂縫的主要原因之一。
綜上所述,鋼筋混凝土屋面出現裂縫滲漏的防治措施應注意如下幾個方面:
一、提高思想認識,屋面出現的裂縫滲透是通病,只要認真找出發生裂縫原因,克服施工中不符合規范要求的做法,是能夠防止此通病發生的,必須全員重視,嚴格把關,認真按質量標準去做,采取積極有效的措施,則能將裂縫控制在理想范圍。
二、要認真制模和模,搭好模板支架,嚴格控制板與板之間的縫隙,以保證不漏漿,同時和模時應放好流水坡度,按照圖紙設計要求的坡度進行施工。
三、按設計要求嚴格進行鋼筋制作綁扎,要注意馬凳筋的安裝。特別是板的負力筋,要防止澆砼時踩變形移位,同時要用安裝好墊塊,確保位置準確。板的負力筋數量要保證,按設計圖的要求放足,特別是彎上鉤重迭搭接受拉鋼筋要按要求放置,能在屋面混凝土在較高溫度下伸長時防止被拉裂出現裂縫。
四、屋面混凝土震搗要做到密實,平整。在混凝土施工中,要有專人負責調整鋼筋不到位或者踩移位的情況,以保證鋼筋能起到其應有的受力和有足夠的保護層。
五、要確保砂、碎石的質量,商品砼要按規定批次與數量送檢,要保證混凝土的攪拌時間,按要求的時間攪拌。
六、竣工驗收時,屋面砼出現有裂縫滲漏的,要認真整改修復后,才能交付使用。
通過對鋼筋混凝土結構屋面裂縫成因及預防措施進行了初步探討,雖然目前混凝土的應用已成十分廣泛,施工技術也相當成熟,但混凝土裂縫仍然存在是無可避免的現實,但我們應有信心相信在鋼筋混凝土屋面易產生裂縫的部位,針對成因進行科學的分析、對癥采取預防措施,裂縫是完全可以減少到一個可以接受的程度的。