雷顯春
(中國建筑第二工程局有限公司,北京 100071)
作為混凝土澆灌成的現澆混凝土樓板,其主要組成混凝土是復雜的混合物,現澆混凝土樓板的質量受其組分影響,組分的任意一項出現問題,都可能產生裂縫。骨料、水泥、外加劑、細沙等是現澆混凝土樓板一般所使用的混凝土材料。在材料選擇上,不同水泥編號、品牌,對混凝土樓板收縮有直接影響;不同外加劑的用量、品種與混凝土樓板的收縮及變化率是息息相關的;不同細沙用量、質量對現澆混凝土樓板的強度有著影響;骨料的選擇對混凝土樓板體積的穩定性起著決定性作用。另外,材料配比也作為重要決定因素影響現澆混凝土樓板穩定程度。
混凝土樓板澆筑工作非常復雜,在施工過程中可能出現多種問題,使現澆混凝土樓板中出現裂縫。施工過程中不按設計與相關規定要求施工,出現以下不規范的施工操作均可能導致裂縫產生:比如,過早拆模。若混凝土未達拆模強度提前拆模,會使混凝土過早承受荷載,最終造成裂縫的產生。又比如,模板排架支撐下沉。施工中,若模板排架的間距過大、整體剛度低、底層直接置于松軟基,這些會使樓板模板出現下撓,導致混凝土樓板裂縫產生。
施工設計尤為重要,設計不合理可能會使現澆混凝土樓板出現裂縫。出現以下不合理設計可能導致裂縫產生:比如,不規則的建筑平面。建筑設計時,為追求造型,在考慮通風、采光、日照等要求時,可能出現將建筑平面設計為平面凹口較多、不規則等形狀。此種做法只滿足了美觀及功能,卻忽略結構處理,有混凝土樓板開裂的隱患。又比如,變形縫或伸縮縫設計不合理。不合理的伸縮縫或變形縫設計,當混凝土收縮時,其所受拉應力會集中于中部,這將導致橫向裂縫的產生。
現澆混凝土是復合材料,其組分材料有著不同的自身屬性,這些組分的膨脹系數有著明顯差異。在硬化變形過程中,各組分體積的變化可能出現偏差,產生多種應力。在應力作用下混凝土內部會出現微小的裂紋,微裂普遍存在且無害,但由于不過關的施工材料、不合理的施工工藝、不科學的施工設計等復雜因素,微裂被擴大,最終成長為宏觀可見的有害裂縫。宏觀裂縫會給建筑物帶來巨大的安全隱患及危害。
一旦現澆混凝土樓板出現有害裂縫,作為樓板的主要承重作用就會被大幅消弱。裂縫的出現,不僅使其承受應力能力無法達到設計建造中理論上預期,而且此基礎上繼續照理論承重力對其施加外力作用,那么很可能造成裂縫擴大,不加抑制很可能出現松動、剝落直至坍塌。這極大的考驗了建筑的安全性、使用性,極可能造成嚴重后果。
裂縫會降低現澆混凝土樓板結構的防水性。當其內出現裂縫,水分便可通過其侵人混凝土樓板內。在不同溫度環境下對其內部進行影響,當溫度降至冰點下時,水分凍結體積膨脹使裂縫擴大,隨溫度不斷變化,裂縫也會逐漸加大。結構中另一主要構造鋼筋,在水作用下加速銹蝕,銹蝕同樣會使鋼筋體積增大,推動裂縫進一步變大。開裂達一定程度時,建筑結構就會出現水的滲漏,給使用者造的損失。
現澆混凝土樓板裂縫會影響結構耐久性,這是因為樓板在外力作用下逐漸松動、剝落結構不斷缺失,無法維持結構穩定最終無法發揮作用。水分子侵人使裂縫不斷擴大,主體鋼筋銹蝕,加劇了結構耐久的下降;另外,有害化學成分深入使樓板被化學腐蝕增加,逐漸縮短了建筑使用時間。
施工過程中,對原材料進行質量把控,優選效果好、質量好的外加劑,達到減少混凝土收縮值的效果。根據不同部位對混凝土的選擇提出不同要求,不僅要質優價廉,更要符合滿足工程建設的要求,保證混凝土樓板質量。
分析現澆混凝土樓板裂縫形成原因,重點關注混凝土樓板裂縫可能出現區域,參照進行結構設計。通常混凝土結構設計是先計算變形、荷載、裂縫,在按照相關設計規范,對混凝土結構進行配筋。但實踐表明,這還無法從根本上對現澆混凝土樓板裂縫的防治進行有效的解決。基于此,在結構設計上還應做好三個措施:1)依照有關標準及相關規范,對混凝土耐久性指標提出具體的要求,并增加耐久要求。2)合理的布置保溫層、屋面板溫度鋼筋、隔熱層等。3)配置合理的構造筋于可能產生集中應力的部位,在應立集中部位可采取鋼筋網片或細直徑的變形鋼筋。只有這樣嚴控設計標準,注意設計細節才能做好現澆混凝土樓板裂縫的防治工作。
施工工藝上,嚴格控制施工過程,合理化、規范化施工過程。按設計要求與有關規定優選鋼筋并放置正確,樓板澆筑厚度要達標,澆注支撐模板強度、穩定性要得到保證,切忌過早拆除澆筑模板,減少踩踏鋼筋保護層。
總體而言,在現代建設工程中混凝土建筑有著重要地位,建筑工程現澆混凝土樓板產生裂縫是常遇到的質量問題,裂縫產生的不利影響會縮短建筑物的壽命甚至造成危險。為此,廣大企業必須要針對建筑工程現澆混凝土樓板出現裂縫的原因采取針對性的防治策略,以此保證項目質量與安全。