鋼筋混凝土的裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是由本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件決定的。目前世界各國(guó)的規(guī)定不完全一致,但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來,許多國(guó)家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm。當(dāng)結(jié)構(gòu)年處的環(huán)境正常,保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求,無侵蝕介質(zhì),鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在濕氣及土中為0.3mm;在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高,必須處理。下面就結(jié)合工作實(shí)際,對(duì)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫的原因及防治進(jìn)行分析研究。
????1 鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫原因的分析
????通常情況下,現(xiàn)澆板裂縫一般表現(xiàn)為:不規(guī)則、不連貫表面微裂縫;表面龜裂、縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。究其原因,主要有施工、設(shè)計(jì)及混凝土原材料等方面的原因,以下將逐一具體分析。
????1.1 混凝土原材料質(zhì)量方面
????1.1.1 水泥凝結(jié)或膨脹不正常,如水泥安定性不穩(wěn)定,水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹,產(chǎn)生裂縫。
????1.1.2 如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
????1.1.3 堿-骨料反應(yīng):蛋白質(zhì)、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強(qiáng)的水泥起化學(xué)反應(yīng),生成有膨脹能力的堿-硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產(chǎn)生裂縫。
????1.1.4 水灰比、坍落度過大,或使用過量粉砂混凝土強(qiáng)度值對(duì)水灰比變化十分敏感,基本上是水和水泥計(jì)量變動(dòng)對(duì)強(qiáng)度影響的疊加。因此,水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計(jì)量偏差,將直接影響混凝土的強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收縮大,抗拉強(qiáng)度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫,泵送混凝土為了滿足泵送條件,坍落度大,流動(dòng)性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象,此時(shí),混凝土脫水干縮時(shí),就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。
????1.2 施工質(zhì)量方面
????1.2.1 混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥的混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
????1.2.2 混凝土澆搗后過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮導(dǎo)致混凝土板表面龜裂
????1.2.3 施工工藝不當(dāng)引起:在施工過程中由于施工工藝不當(dāng),致使支座處負(fù)筋下陷,保護(hù)層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過早拆模,或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂;大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。
????1.2.4 后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫:為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力,規(guī)范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工,例如施工未留好施工縫;板的后澆帶不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
????1.2.5 樓面墊層鋪設(shè)的暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng),如水管、電線套管鋪設(shè)不夠牢靠、集中鋪設(shè)、上下交疊鋪設(shè)致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內(nèi),保護(hù)層厚度不足都可能造成板面沿管線長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。
????1.2.6 混凝土的收縮(溫度裂縫):眾所周知,混凝土引起收縮的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一種新的水泥結(jié)晶體,這種結(jié)晶體化合物較原材料體積小,因而引起混凝土體積的收縮,即所謂的凝縮,后期主要是混凝土內(nèi)自由水蒸發(fā)而引起的干縮。而且,如果混凝土處在一個(gè)溫度變化較大的環(huán)境下,將會(huì)使其收縮更為加劇。如施工發(fā)生的夏季炎熱氣溫下,石子表面溫度升高,使石子體積膨脹,拌制成混凝土后,石子受冷收縮,使混凝土表面出現(xiàn)發(fā)絲裂縫;混凝土澆搗后未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù),混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時(shí)得到水分的補(bǔ)充,因而在硬化過程中,現(xiàn)澆板受到支座的約束,勢(shì)必產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫,這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位,即板角處。另外,室內(nèi)外溫差變化較大,也要引起一定的裂縫。
????????1.2.7 目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中,普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時(shí)甚至不足5天一層。因此在樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng),這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。
????????1.3 設(shè)計(jì)方面
????????1.3.1 地基的不均勻沉降:在住宅建設(shè)中,有相當(dāng)一部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫,是由于地基不均勻沉降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴(kuò)展基礎(chǔ),則對(duì)于那些相對(duì)較長(zhǎng)的條式樓來說,要想保證它們沉降均勻是相當(dāng)困難的,因此,在這種情況下,有時(shí)也會(huì)由于基礎(chǔ)的不均勻沉降,而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂。
????????1.3.2 荷載的作用:在住宅建設(shè)中,也有少部分鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫,是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)澆板的配筋計(jì)算過程中,通常只是根據(jù)其承載能力來確定配筋量的,而往往忽略了對(duì)板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗(yàn)算,由此而引起裂縫的產(chǎn)生,這些裂縫有時(shí)也會(huì)超過規(guī)范的最大允許值,這也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。
????????1.3.3 結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫:房屋長(zhǎng)度過長(zhǎng),而又未考慮設(shè)置伸縮縫,當(dāng)房屋的自由伸縮達(dá)到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時(shí),就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外,平面布局凹凸較多,即轉(zhuǎn)角也越多,這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。
????????1.3.4 在樓房的設(shè)計(jì)中,設(shè)備專業(yè)特別是電氣專業(yè),大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中,而且有時(shí)集中于某一處現(xiàn)澆板中的管線多達(dá)7-8根,并且這些管線的走私多為2-3cm,由此就會(huì)使該處現(xiàn)澆板厚度大大削弱,從而引起現(xiàn)澆板在該處開裂。
????????2 裂縫的預(yù)防措施
????????雖然鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在使用過程中,存在出現(xiàn)裂縫這一重大缺陷,但它與預(yù)制板相比,還是優(yōu)點(diǎn)要大于其缺點(diǎn)的,并且它的這一缺點(diǎn)在設(shè)計(jì)與施工過程中,可以通過一定的措施,使其影響控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)?,F(xiàn)澆板的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)性能方面,采用現(xiàn)澆板后,將使樓、屋蓋的結(jié)構(gòu)剛度及強(qiáng)度、建筑物的整體抗震性能得到顯著的提高。對(duì)于現(xiàn)澆板的裂縫問題,可以采取以下幾個(gè)方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現(xiàn):
????????2.1 混凝土原材料質(zhì)量方面
????????2.1.1 盡可能不使用民辦小廠生產(chǎn)的水泥,如必須使用,應(yīng)認(rèn)真對(duì)水泥標(biāo)號(hào)及安定性進(jìn)行試驗(yàn)。
????????2.1.2 采取嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)、認(rèn)真地對(duì)進(jìn)場(chǎng)砂石骨料進(jìn)行檢驗(yàn),嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。并做好各項(xiàng)試驗(yàn),一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不合格材料進(jìn)場(chǎng)必須立即停止使用并清除出場(chǎng)。
????????2.1.3 嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水和水泥用量,選擇級(jí)配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
????????近十幾年來,為實(shí)現(xiàn)文明施工,提高設(shè)備利用率,節(jié)約能源,商品混凝土的使用率逐年提高。但受劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價(jià)位、低性能的砼外摻劑,以及細(xì)度模數(shù)低、含泥量較高的中細(xì)砂作為降低價(jià)格和成本的主要競(jìng)爭(zhēng)手段,導(dǎo)致商混凝土質(zhì)量顯著下降;另一方面承包商在訂購混凝土?xí)r,應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)提出對(duì)混凝土品質(zhì)的明確要求,不能片面壓價(jià)和追求低價(jià)格、低成本而忽視了混凝土的品質(zhì),導(dǎo)致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)逐車嚴(yán)格控制好商品混凝土的坍落度檢查,以保證混凝土熟料的半成品質(zhì)量。
????????2.2 施工質(zhì)量
????????2.2.1 在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。
????????2.2.2 混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應(yīng)限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。樓板澆筑后,對(duì)板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫,認(rèn)真養(yǎng)護(hù),防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。
????????2.2.3 嚴(yán)格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上磚、上荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護(hù)筋,避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。
????????2.2.4 施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制定施工方案,杜絕在后澆處出現(xiàn)混凝土不密實(shí),不按圖紙要求留設(shè)施工縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現(xiàn)象。同時(shí)更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板,支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂,造成變形。
????????2.2.5 對(duì)于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設(shè)垂直于線管的抗裂短鋼筋網(wǎng)加強(qiáng),抗裂短鋼筋采用ф6-ф8,間距≤150,兩端的錨固長(zhǎng)度應(yīng)不小于300毫米。
????????線管在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時(shí)在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實(shí)。并且當(dāng)線管數(shù)量眾多,使集散口的砼截面大量削弱時(shí),宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各2ф12的井字形抗裂構(gòu)造鋼筋。
????????2.2.6 對(duì)計(jì)劃中的臨時(shí)大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設(shè)前,要預(yù)先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施,以增強(qiáng)剛度,減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載,并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力,進(jìn)一步防止裂縫的發(fā)生。
????????2.2.7 加強(qiáng)對(duì)樓面砼的養(yǎng)護(hù):剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段,水化速度較快,可采用覆蓋保溫的辦法創(chuàng)造適宜的潮濕條件防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫,因此加強(qiáng)混凝土表面養(yǎng)護(hù),尤其在7天內(nèi)使混凝土始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)是防止混凝土裂縫很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
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????3、鋼筋砼墻體、樓板裂縫的處理方法:
????3.1表面涂抹法:
????表面涂抹法采用的材料有:環(huán)氧樹脂類;氰凝聚氨脂類等,涂抹時(shí)要求砼表面堅(jiān)實(shí)、清潔,有的砼表面還要根據(jù)材料要求進(jìn)行干燥處理。以涂抹環(huán)氧樹脂類為例,其處理要點(diǎn)是;
????(1)清潔需處理砼表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗;
????(2)待干燥后用毛刷反復(fù)涂刷環(huán)氧漿液,每隔3—5分種涂一次,至涂層厚度達(dá)到lmm左右為止。
????3.2表面涂刷加玻璃絲布法:
????目前常用的材料有聚氨脂涂膜或環(huán)氧樹脂膠料加玻璃絲布,以聚氨脂涂膜為例,其施工要點(diǎn)如下:??
????(1_)將聚氨脂按甲乙紐分和二甲苯按l:l.5:2的重量比配合攪拌均勻后,涂布在基層表面,要求涂層厚度均勻;
????(2)涂完第一遍后一般需固化5小時(shí)以上,基本不粘手時(shí)再涂以后丁L層,一般涂4—5層,總厚度不小于1.5mm;
????(3)若加玻璃絲布,一般加在2—3層間,處理時(shí)應(yīng)注意玻璃絲布應(yīng)選用非石蠟型,否則應(yīng)做脫蠟處理;
????(4)環(huán)氧樹脂膠結(jié)料應(yīng)經(jīng)過試配合格后方可使用
????(5)被處理表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)、干燥,均勻涂刷環(huán)氧打底料,凹陷不平處用膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整,自然固化后粘貼玻璃絲布l一3層。
????3.3填充法:
????對(duì)于較長(zhǎng)裂縫宜用鋼釬或切割機(jī)將裂縫擴(kuò)大,形成“v”字型或梯型槽,清洗干凈后分層抹壓環(huán)氧砂漿、水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料或各種成品堵漏劑等材料以密封裂縫。當(dāng)被修補(bǔ)的裂縫有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求時(shí),宜用環(huán)氧砂漿填充。
????3.4灌漿法:
????灌漿材料常用的有:環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸甲脂、丙凝、氰凝和水溶性聚氨脂等。其中環(huán)氧類材料來源廣泛,施工較方便,建筑工程中應(yīng)用較廣。
甲基丙烯酸甲脂粘度低、可灌性好,擴(kuò)散能力強(qiáng),一般用來修補(bǔ)縫寬≥0.05mm的裂縫,補(bǔ)強(qiáng)和防滲效果良好。