一、裂縫狀況
混凝土屬于脆性材料,抗壓能力高,抗拉能力低。一般情況下,抗拉強度只有抗壓強度的十分之一左右,所以混凝土一旦受到外部作用引起變形,內部產生拉應力時,很容易產生裂縫。混凝土出現裂縫跟設計、原材料、施工、使用等因素都有可能相關,在此主要談一下施工階段中現澆混凝土樓板產生裂縫的問題。近些年,施工混凝土隨著摻入外加劑、摻合料,工藝上采用泵送高強混凝土等技術,一些高流態、高強度、低水灰比的混凝土不斷用到工程實際中,裂縫問題更是常見。有的裂縫出現的快,在澆筑后半小時至數小時就發現,有的則在拆模后發現,逐漸發展,過一段時間后漸趨于穩定。仔細總結了幾個現澆混凝土工程的施工,根據發生的部位及裂縫形狀,現澆混凝土樓板裂縫情況主要有以下四種:第一種發生在施工縫處,呈直縫,一般情況下上下貫通。第二種則分布不規則,形狀也不規則,裂縫多為中間寬,兩端漸細,且長短不一,互不連貫,一般初期只發生在混凝土的上表面呈微裂或上寬下窄的楔形裂縫,后期逐漸發展裂通。第三種發生在預埋線管或板負彎矩筋位置的上表面,或板底下排筋的下表面,順著鋼筋或線管方向呈直線狀縫隙。第四種首先發生在板底,嚴重的可裂通,呈放射狀或順板底支撐方向。由于有上述裂縫的存在,樓面有積水時,樓板滲漏現象嚴重,過一段時間后,板底還呈現白色返堿。
二、裂縫原因分析
施工中混凝土出現裂縫,絕大部分是由于混凝土變形,在此位置產生拉應力,而混凝土本身難以抵抗拉應力,因而產生裂縫,以釋放應力。
第一種裂縫的產生原因,多是因為接搓處理不細,接搓處沒有鑿毛處理,而且清理不徹底,后澆混凝土時振搗不到位,致使混凝土澆筑完后,新舊混凝土銜接不緊密,混凝土凝固過程中收縮變形,很容易在此薄弱部位形成裂縫。
第二種裂縫的產生原因,多是因為現澆樓板結構的自身幾何特性,其厚度遠小于長度及寬度,裸露在空氣中的表面積遠大于其它結構。周圍環境風大、氣溫高、空氣干燥濕度小等因素造成混凝土表面失水過快,當表面水分蒸發散失時,使現澆混凝土板表面層與內部的濕度梯度增大,表面的水分容易急劇蒸發,表層混凝土失水干縮,而混凝土內部濕度變化較小,體積變化也較小,因而表面收縮變形受到內部混凝上的約束,出現拉應力,引起混凝土表面開裂,產生干縮塑性裂縫。裂縫一旦產生,開始時的微裂縫和楔形裂縫的尖端起到毛細管的吸水作用和楔劈作用,收縮應力集中,裂縫向下延伸。此種裂縫一般發生較早,在混凝土澆完后數小時內便出現。尤其高強度泵送混凝土,混凝土水泥用量較高,混凝土凝固時的化學反應收縮變形較大,應力集中于原有裂縫處,致使原有的部分裂縫裂透。
第三種裂縫的產生原因,一般是發生在預埋線管、板負彎矩筋或板底下排筋位置,在混凝土干縮或收縮變形時容易產生應力集中,而上述鋼筋或線管位置的保護層,施工時若控制不好,可能小于設計厚度,抵抗混凝土變形的能力減小,在混凝土干縮或化學收縮以及外力擾動時,在此位置很容易產生裂縫。
第四種裂縫的原因,多是因為混凝土澆筑后處在終凝期,但強度尚未上來之前,過早上人施工,堆放物料,或者模板支架剛度不夠支撐新澆混凝土荷載引起的樓板沉落變形,此時混凝土強度有限,樓板抵抗外力能力很小,故樓板較大變形而引起板底混凝土裂縫,嚴重者,樓板變形部分的混凝土呈現為碎裂狀。
三、裂縫預防
現澆樓板混凝土施工中裂縫的預防主要從混凝土原材料配合比、現場拌制、澆筑、養護環境以及其他工種的配合幾個方面進行控制:
1、確保水泥、砂、石、水、外加劑、摻合料等原材料試驗合格。
2、合理配比,在滿足施工及設計要求的情況下,盡量降低砂率,減少水泥及摻和料的含量。設計要求嚴格控制裂縫的結構,還應摻加補償收縮的膨脹劑。
3、必須有足夠有效的攪拌設備,尤其摻加各種外加劑和摻合料時,必須保證攪拌時間。
4、保證振搗均勻密實,避免過振或漏振。
5、施工縫位置,澆筑前,原已澆筑的混凝土強度不小于1.2N/mm
2,將接觸面水泥薄膜、松動石子、軟弱混凝土清楚干凈,并用水沖洗干凈,充分濕潤,且不積水。澆筑時,在施工縫處鋪一層水泥漿,仔細振搗施工縫處,是新舊混凝土接合緊密。
6、控制表面水份的散失,新澆混凝土在振實找平后,立即用塑料薄膜全面覆蓋嚴密,塑料布與混凝土間不可透風。冬期施工時,薄膜上面還得覆蓋草簾,以達到混凝土保溫防凍的效果。
7、混凝土澆筑前必須檢查鋼筋、線管等有足夠的保護層,而且保護層用加墊塊或支設馬蹬等措施保證?;炷凉仓r不得擾動鋼筋和線管,混凝土強度未上來之前,不得觸及各種插筋和各種外露線管。
8、樓板模板支設時,必須有足夠的強度和剛度,在承受混凝土澆筑及上層結構施工荷載時,保證模板不變形、不位移,連續澆筑時,注意混凝土輸送泵泵管單獨支設架子,不得直接或間接撞擊初期硬化混凝土?;炷翉姸冗_到規范要求的強度之前不得上人上料,允許上人施工后,注意物料堆集要均勻,不要集中,而且慢慢下放,不得快放或沖擊樓板。
四、裂縫處理
一般現澆混凝土樓板施工中,有害裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度強度,還可能會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性、抗滲能力。因此我們要采取各種措施盡量減少裂縫的發生,但徹底杜絕裂縫的出現還有一定難度,而且一般的工程,設計規范允許在一定范圍內存在裂縫。一旦出現了裂縫,我們要根據裂縫的性質和具體情況區別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。處理時應遵循以下原則:
1、裂縫分布區域及裂縫寬度在設計允許的范圍內的,可不做處理。
2、發現裂縫超規范要求以外的,不要急于處理,先查清開裂原因,一般應待其發展穩定后,再處理。若影響結構安全的裂縫,提請設計單位協商處理解決。
3、不影響結構安全的表面裂縫處理,按以下幾種方法結合實際情況處理:
a.化學注漿:將縫內雜物吹清干凈,然后用專用壓力設備向裂縫內加壓注漿,漿液一般采用合理配比的水泥漿、環氧樹脂,聚氨酯等。
b.砂漿封堵:即用普通水泥砂漿或聚合物水泥砂漿封堵。
c.開槽填嵌:在原有裂縫位置開槽,槽內清理干凈后,用密封材料填滿嵌實。密封材料有油膏、硅酮、聚氨酯、聚合物砂漿。
d.表面涂抹:在裂縫表面涂刷密封涂料或抹一層防護砂漿。涂刷用的密封涂料一般用聚氨酯或環氧樹脂,防護所用的砂漿一般采用聚合物砂漿或無收縮水泥砂漿等。