邱永政
(四川省第三建筑工程公司, 四川成都 610081)
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現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的原因及如何防治
邱永政
(四川省第三建筑工程公司, 四川成都 610081)
對現澆鋼筋混凝土樓板裂縫形成的原因及如因防治,筆者從設計、原材料質量、施工管理等方面作如下論述。
現澆樓板; 材料性能; 裂縫控制; 振搗; 養護; 預防措施; 施工管理
現澆鋼筋混凝土結構在施工或使用過程中常常會出現許多裂縫,它已成為我們施工中的質量通病。現澆鋼筋混凝土樓板為什么會產生裂縫?裂縫是怎樣形成的呢?如何防治?就此問題我從設計、原材料、施工管理等方面作如下分析。
1.1 設計不合理(指配筋上)
在鋼筋混凝土結構中,鋼筋對混凝土極限拉伸的影響,目前尚無定論,但肯定鋼筋對混凝土有約束作用,能限制裂縫的開展。在應力較小的情況下,鋼筋和混凝土共同承受著拉應力,當荷載或外力增加,拉應力大于混凝土的抗拉強度后,混凝土就會開裂,出現裂縫。
1.2 澆筑混凝土所用的原材料不符合規范要求
(1)水泥對混凝凝土的收縮影響很大,主要包括水泥品種、水泥細度、水泥用量等三個方面。水泥品種不同在混凝土中的收縮也不同,按收縮值的大小排序為:礦渣水泥>普通硅酸鹽水泥>粉煤灰水泥。水泥細度越細對混凝土的收縮越大,特別是早期收縮更大。水泥用量越多用水量也相應增加,混凝土收縮也就越大。水泥安定性不良,也會使混凝土產生裂縫。因為安定性不良的水泥會使混凝土凝結硬化后產生體積膨脹,引起混凝土開裂。
(2)骨料是構成混凝土的主要材料之一,若骨料級配不符合規范要求,即級配較差,空隙率較大,為了滿足施工要求就增加砂率,砂率增加后就加大了混凝土的收縮,從而使混凝土產生裂縫。骨料的含泥量及泥塊含量超標,混凝土收縮也加大,也可導致裂縫的產生。
(3)不同品種的外加劑,對混凝土的收縮量也不同,特別是劣質外加劑,不但不能減少水泥用量、單位用水量,反而影響混凝土的質量及混凝土的收縮。
(4)大多數摻合料(如粉煤灰等)的細度都比水泥的細度小,摻合料的用量太大,用水量就增加,混凝土的收縮也相應加大,容易引起混凝土裂縫。
1.3 在施工過程中未按規范要求做
(1)坍落度過大。泵送混凝土為了滿足泵送要求,坍落度大,流動性好,在振搗過程中,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象。此時,混凝土脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
(2)施工過程中過分振搗。由于過分振搗使粗骨料沉落,表面形成一層砂漿,它比下層混凝土有較大的干縮性,待水分蒸發后,極易產生凝縮裂縫。
(3)樓板過早加荷及負筋在澆筑混凝土過程中未保護好。樓板混凝土澆筑后,強度未達到規范要求,過早的在樓板上施工,堆放施工材料(如:磚、鋼筋等),使荷載超過混凝土的承受力,從而使混凝土變形開裂。在施工過程中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎、踩踏等,也可導致板面出現裂縫。
(4)養護不當。在現澆混凝土樓板的施工中,樓板混凝土一次性澆筑面積較大,表面與空氣接觸面積也較大,水化過程中產生的熱量使樓板溫度升高,水份蒸發較快,所以混凝土澆筑好后養護非常重要,若養護不當也是造成現澆混凝土樓板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力。過遲養護,由于受風吹日曬,混凝土表面游離水分蒸發過快,水泥缺乏必要的水化水,而產生急劇的體積收縮,由于混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生開裂。
2.1 選擇適當的構造配筋
選擇適當的構造配筋可以減少或限制裂縫的產生和開展。所謂適當的配筋,就是在滿足設計要求的前提下,應采取“細而密”的方法,也就是鋼筋應細,鋼筋間距應密。如板上部筋用φ8@100比用φ10@150在限制裂縫上效果要好。
2.2 合理選擇并使用符合規范要求的原材料
(1)根據不同部位,不同需要選擇不同品種的水泥,在滿足強度和施工要求的同時,嚴格控制水泥用量,以減少單位用水量,減小混凝土的收縮,增加混凝土的抗裂度。此外,所使用水泥安定性必須合格。
(2)澆筑混凝土所用的骨料要符合規范要求,石子級配良好且清潔,沙子級配合理,最好選細度模數M=2.4~2.8的中砂,嚴格控制砂石的含泥量、泥塊含量,使含泥量、泥塊含量不要超標。砂的含泥量不大于3 %,泥塊含量不大于1 %,石子的含泥量不大于1 %,泥塊含量不大于0.5 %。
(3)合理使用外加劑(如:夏天使用緩凝劑,冬天使用早強劑等),并嚴格控制外加劑的摻量,不僅可以減少水泥用量,減少單位用水量,還能提高混凝土的質量,使混凝土的收縮降低,提高混凝土的抗裂度。
(4)使用摻合料,嚴格控制摻合料的摻量,能增強混凝土的和易性,降低混凝土的泌水率,提高混凝土的泵送性能,減少水泥用量。理論和實踐都證明,混凝土中的摻和料能與水泥水化產物氫氧化鈣發生二次水化反應,且反應生成的膠體能填充混凝土中的孔隙和毛細孔,并能阻斷毛細孔,使混凝土更致密,這樣可以減小混凝土的收縮,提高混凝土的抗裂度。
2.3 嚴格按照施工規范要求進行施工
(1)嚴格控制混凝土施工配合比,根據混凝土的強度等級及施工要求進行配合比設計,嚴格控制水灰比和水泥用量,以保證混凝土的質量,提高混凝土的抗裂度。在滿足泵送要求及施工要求的前提下,盡可能降低坍落度,嚴格控制混凝土中的單位體積用水量,這樣可以減少混凝土的收縮量,提高混凝土的抗裂度。
(2)在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免混凝土的水份被基層和模板過多吸收。在澆搗過程中,盡量做到既振搗充分又避免過度。
(3)嚴格按照規范要求進行施工,待混凝土達到規范要求的強度后再進行下一道工序的施工。杜絕過早上荷載和過早拆模,在混凝土強度未達到1.2 MPa之前,不準隨便上人和集中堆放荷載,混凝土強度達到1.2 MPa之后,要堆放重物應在兩根梁之間放上木方,將重物重量通過木方傳遞到梁上。在樓板澆搗過程中,要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。
(4)應重視混凝土的養護工作。養護特別是前期養護對混凝土強度的增長非常重要,所以在樓板混凝土澆筑后,應及時用材料覆蓋保溫,認真養護,防止強風或烈日的曝曬,使混凝土濕度在90 %以上。這樣養護不少于7 d,可大大減少混凝土的裂縫。
(1)對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清先干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或將表面涂刷封閉,施工中若在終凝前發生龜裂時,可用抹壓一遍處理。
(2)其它一般裂縫處理,其施工順序為:清板縫后用1∶2或者1∶1水泥砂漿抹縫,壓平養護。
(3)當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字型凹槽,沖洗干凈后,用1∶2水泥砂漿抹平,也可采用環氧膠泥嵌補。
(4)當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可設計出方案在樓板上增做一層鋼筋網片進行加固處理,以提高樓板的整體性。
綜上所述,在混凝土結構中產生裂縫的原因很多,有時要分出主次因素很難,但只要設計單位精心設計,采用合理的構造,施工單位編制合理的施工方案,采用符合規范要求的原材料,并精心組織施工,確保混凝土的密實度和澆筑后混凝土的養護,則混凝土結構中的許多裂縫就可以避免。
邱永政(1966~),男,本科,高級工程師,從事項目管理工作。
TU712.4
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[定稿日期]2017-03-16