變形作用引起的樓板裂縫分析及其修復(fù)

摘 要：現(xiàn)在居民投訴最多的就是住房的混凝土樓板出現(xiàn)裂縫至漏水的問題，這類裂縫還分為兩種，一種是剪力墻結(jié)構(gòu)裂縫，另一種就是磚混結(jié)構(gòu)裂縫，這種出現(xiàn)的也是最多的，龜裂是最明顯的體現(xiàn)，貫穿橫向縱向以及無規(guī)則的裂縫很常見，雖然危害不是很大，但還是得加以控制修補(bǔ)，以免出現(xiàn)更大的危害。

關(guān)鍵詞：樓板裂縫；鋼筋模板；混凝土；溫度應(yīng)力；養(yǎng)護(hù)

1 樓板裂縫現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀

從很多統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)資料可以得出住宅樓板出現(xiàn)裂縫的形狀分布和發(fā)生的時(shí)間，這是因?yàn)樨?fù)荷量和變形兩個(gè)因素相互影響形成的，并且這與施工時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)短、施工技術(shù)、自然環(huán)境、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境這些因素相關(guān)。就像利用磚混合物的建筑物它的裂縫一般是在施工時(shí)就會(huì)出現(xiàn)的，在寒冷或者炎熱的季節(jié)過后又會(huì)在別的地方大面積的產(chǎn)生，即使在同一小區(qū)建筑樓房，但因?yàn)槭┕と藛T的不同，可能建筑物出現(xiàn)的裂縫面積和分布情況都會(huì)相差很大，所以只是用單一的原因去考慮是不全面的。在我國江浙滬地區(qū)對(duì)建筑樓群研究發(fā)現(xiàn)，建筑物的施工建筑大多是以人工來完成的，機(jī)械設(shè)備只是起著輔助作用。但大多數(shù)的建筑工人一般都是由農(nóng)民工組成的，建筑房屋的技術(shù)水準(zhǔn)不高，工作經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)建筑中的規(guī)范法則了解的不多，所以導(dǎo)致建筑隊(duì)的整體工作水準(zhǔn)下降。我們?cè)谑┕す苤浦杏^測(cè)發(fā)現(xiàn)：一個(gè)時(shí)間在同一地段，地基差不多的情況下，使用的設(shè)計(jì)單位和混凝土提供商都是同一家的，但是雇傭不同的建筑隊(duì)出現(xiàn)的裂縫的可能性差別就很大，使用鋼管支撐的比使用木支撐的出現(xiàn)的裂縫少，對(duì)構(gòu)造層建筑時(shí)間長(zhǎng)的比時(shí)間短的出現(xiàn)的裂縫少，混凝土養(yǎng)護(hù)好的比差的少，建筑文明高的比低的少。通過對(duì)比結(jié)論給了我們很多的啟發(fā)，當(dāng)我們把注意力都集中在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建筑中時(shí)，就能發(fā)現(xiàn)其實(shí)建筑物出現(xiàn)的很多裂縫在我們施工建筑的過程中可以通過一些措施方法來降低減少還有可能會(huì)消除掉裂縫的。譬如在混凝土攪拌比例的調(diào)配、保護(hù)混凝土、使用鋼筋代替木材、控制施工建筑的負(fù)荷、利用模版支撐等這些細(xì)節(jié)都可以使樓板裂縫的現(xiàn)象減輕。在很多混凝土構(gòu)造、砌體構(gòu)造的建筑物中在施工中或者完成后出現(xiàn)的裂縫是一個(gè)很平常的現(xiàn)象，也是技術(shù)工作人員一直想要解決的難題。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)理

混凝土是由很多原材料經(jīng)過物理以及化學(xué)反應(yīng)組合而成的一種復(fù)合型用于建筑的物質(zhì)，因?yàn)槠浣M成的原因，它的物理性能是由很多因素組成的，最大的特點(diǎn)就是混凝土具有很好的抗壓性，但是抗拉性能不好，抗壓性能是抗拉的八倍到二十倍，而且抗拉性能不會(huì)跟隨這抗壓性能的增加而增加，沒有什么可抗拉的功能，所以很容易形成裂縫。使用精密的儀器能夠發(fā)現(xiàn)，混凝土在受負(fù)荷前水分已經(jīng)蒸發(fā)后的能夠在其內(nèi)部監(jiān)測(cè)到很多小細(xì)紋，分布的不規(guī)律，特別是在膠原料和骨原料的地界。當(dāng)混凝土在承受負(fù)荷后或者因?yàn)橥饨绲沫h(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生可以肉眼看得見的宏觀裂縫，現(xiàn)在我國的規(guī)章制度都是針對(duì)宏觀裂縫的。當(dāng)使用在混凝土上配件的抗拉性大于混凝土的抗拉性時(shí)，如混凝土上的受彎配件所在的混凝土部分會(huì)有裂縫或者彎曲現(xiàn)象。混凝土的另一種產(chǎn)生裂縫的原因是混凝土在剛形成的時(shí)候水泥會(huì)散發(fā)大量的內(nèi)熱，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)溫度應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3 變形作用引起的樓板裂縫分析

3.1 溫度應(yīng)力引起的裂縫分析

3.1.1 溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段：

第一、在早期：自己澆灌的混凝土內(nèi)部水泥熱量散發(fā)結(jié)束差不多需要一個(gè)月的時(shí)間。水泥放熱這個(gè)階段有兩點(diǎn)，一是水泥釋放的熱量會(huì)很大，二是放熱會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部發(fā)生變化產(chǎn)生殘余應(yīng)力。第二、中期：水泥散熱差不多結(jié)束后到混凝土開始冷卻并保持在一定的溫度后，這段時(shí)間，混凝土的冷卻以及外部環(huán)境的變化產(chǎn)生溫度應(yīng)力和之前水泥放熱的階段中形成的殘余應(yīng)力相結(jié)合，這個(gè)階段中，混凝土的彈性模量變化就很小。第三、晚期：混凝土已經(jīng)冷卻好之后的運(yùn)轉(zhuǎn)階段。主要是因?yàn)橥饨绲沫h(huán)境才引發(fā)的溫度應(yīng)力，其和之前的階段所形成的殘余應(yīng)力相結(jié)合，依據(jù)溫度應(yīng)力可以分為兩種情況：①自生應(yīng)力：外界沒有一丁點(diǎn)的限制或者說外界是相對(duì)靜止的構(gòu)造，如果混凝土自身的溫度不是線性結(jié)構(gòu)的，因?yàn)榛炷帘旧淼南嗷ハ拗撇判纬傻臏囟葢?yīng)力。②約束應(yīng)力：混凝土因?yàn)槭艿酵饨绛h(huán)境的影響，不論是小部分的還是全部的，自身的應(yīng)力受到限制才形成的應(yīng)力。這兩種狀態(tài)的應(yīng)力都會(huì)和混凝土冷卻后干縮所形成的應(yīng)力發(fā)生共同反應(yīng)。依據(jù)已經(jīng)知道的溫度要想準(zhǔn)確的推測(cè)出溫度應(yīng)力的分布和大小是很繁瑣的事情。在很多情況下，都是依靠模擬實(shí)驗(yàn)或者數(shù)值計(jì)算出來的。在計(jì)算混凝土溫度應(yīng)力的時(shí)候，還要考慮到混凝土的徐變，這對(duì)溫度應(yīng)力也有一定的影響。

3.1.2 溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。

（1）控制溫度的措施：①減少混凝土中最不穩(wěn)定的水泥的用量可以改進(jìn)骨料原料，使用干硬性質(zhì)的混凝土添加氣劑或者塑化劑、摻入混合材料；②降低混凝土的入模時(shí)的溫度，在攪拌的時(shí)候澆水或者把已經(jīng)冷卻過的碎石在攪拌時(shí)放入；③在夏季澆筑混凝土的時(shí)候不要澆筑太厚，天氣熱不容易冷卻利用澆筑的平面來散熱；④對(duì)于拆模時(shí)間要指定的計(jì)劃，當(dāng)氣溫突然變冷的時(shí)候要做好保溫措施，防止混凝土因?yàn)闇囟鹊膭×易兓a(chǎn)生溫度應(yīng)力；⑤在氣溫很低的時(shí)候要對(duì)混凝土實(shí)施保溫手段。

（2）改善約束條件的措施：比較常用的措施就是合理地分縫分塊，設(shè)立后澆帶。

3.2 混凝土收縮引起的裂縫

裂縫收縮就是因?yàn)楫?dāng)混凝土冷卻之后硬化了水分都已經(jīng)消失混凝土的體積變小。如果把混凝土放在一個(gè)不被外界因素所干擾的地方混凝土自身的收縮是不會(huì)形成裂縫的，但是在施工中，混凝土總會(huì)因?yàn)榛蜻@或那的因素所限制，例如兩段的限制、混凝土中間安置鋼筋的限制等。因?yàn)榛炷恋氖湛s會(huì)受到外界的制約，所以它的內(nèi)部就會(huì)形成拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度小于拉應(yīng)力的時(shí)候，混凝土的收縮就會(huì)形成裂縫。一般來說，混凝土硬化后受到的外界環(huán)境因素影響越大，在收縮時(shí)形成的裂縫就會(huì)越多越寬。因?yàn)榛炷猎谟不篌w積縮小是因?yàn)樗窒У脑蛟斐傻模援a(chǎn)生的裂縫一般也叫做干縮裂縫。

4 樓板裂縫的常規(guī)修復(fù)

4.1 混凝土裂縫的修復(fù)時(shí)機(jī)

在對(duì)開裂的墻縫進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候要注意的是，不管是什么原因引起的裂縫，不管是內(nèi)應(yīng)還是外應(yīng)引起的，都必須在裂縫絕對(duì)穩(wěn)定的情況下進(jìn)行修復(fù)，比如說收縮性裂縫就必須等到收縮全部完成之后才可以修復(fù)。

4.2 混凝土裂縫的修復(fù)方法

4.2.1 寬度≤0.3mm，混凝土裂縫的修復(fù)

A.修復(fù)性質(zhì)：封閉性修復(fù)

B.修復(fù)目的：恢復(fù)使用功能和耐久性；

C.修復(fù)方法：a）表面封閉法：沿裂縫表面涂刷聚合物或環(huán)氧類封閉材料。b）淺層封閉法：沿裂縫將混凝土鑿成三角槽，三角槽內(nèi)混凝土界面處理，在槽內(nèi)嵌入修復(fù)材料。修復(fù)材料可視裂縫變形情況分別采取無機(jī)剛性修復(fù)材料和聚合物微變形或有機(jī)柔性修復(fù)材料。c）化學(xué)（環(huán)氧類）灌漿法：采用的灌漿修復(fù)材料為低粘度親水性環(huán)氧樹脂，此方法最大的優(yōu)點(diǎn)是修復(fù)材料能在空氣壓力作用下灌入混凝土裂縫深處，并填充于混凝土裂縫中，從而從根本上達(dá)到封閉裂縫的修復(fù)目的。

所以，在灌漿時(shí)加入這些材料的用處是，對(duì)裂縫實(shí)行了密閉式的修復(fù)，再次同時(shí)也有加固的效果。此外，要想使混凝土進(jìn)行修復(fù)時(shí)有質(zhì)量保證以及整體的高質(zhì)量，就必須在調(diào)配化學(xué)灌漿時(shí)精密操作，采用這種材料，使其柔韌性增強(qiáng)。

4.2.2 寬度>0.3mm，混凝土裂縫的修復(fù)

A.修復(fù)性質(zhì)：封閉與加固性修復(fù)

B.修復(fù)目的：恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、使用性能、耐久性能。

C.修復(fù)方法：粘鋼板加固-防腐、防火處理

化學(xué)（環(huán)氧類）灌漿封閉裂縫-粘貼碳纖維布加固或粘貼碳纖維板加固-防火處理。

不管是把房間里面防水層全部或者部分清理掉重新刷涂，在選擇單體防水涂料的時(shí)候應(yīng)該把防水涂料和保溫材料以及混凝土頂部相結(jié)合，綜合考慮，著重要考慮的是當(dāng)這三種材料混合在一起之后產(chǎn)生的實(shí)際效果，尤其是混合在一起之后的抗變形能力。這么考慮之后再去選用才能達(dá)到想要的結(jié)果。上面說的幾種針對(duì)滲漏使用的修復(fù)措施，要根據(jù)實(shí)際施工中遇到的情況來定怎么選擇修復(fù)手段。