錢 瑋
摘要:本文針對建筑工程中容易出現(xiàn)的現(xiàn)澆板板縫的問題,通過對商品混凝土原材料性質和施工工藝的詳細分析,提出了一些共性的裂縫防治措施。
關鍵詞:現(xiàn)澆變形材料工藝
0 引言
目前,隨著樓板基本采用砼現(xiàn)澆后,現(xiàn)澆板板縫的問題日益明顯,究其原因分析,現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因非常復雜,基本原因有兩大類:第一類,由外荷載直接應力引起的裂縫;第二類,由變形作用引起的裂縫,變形作用包括溫度變形、收縮變形和地基不均勻沉降變形。通過對現(xiàn)澆樓板裂縫現(xiàn)狀的調(diào)研、分析可以認定,絕大部分的裂縫是由變形作用引起的;在變形作用中,由地基不均勻沉降變形引起的裂縫發(fā)生的很少,主要是溫度變形和收縮變形引起的。由于這兩種變形受到約束超過砼的抗拉強度,導致裂縫產(chǎn)生。目前磚混結構中的現(xiàn)澆板,由于抗震要求,不僅有墻體的約束,而且有圈梁、構造柱的約束,可以說約束非常大,而砼的溫差應力和收縮變形這一固有本性不變,只要有約束存在,現(xiàn)澆砼板的裂縫就是不可避免的。這就是砼樓板裂縫的內(nèi)在原因,是事物發(fā)展的內(nèi)因。
1 具體工程項目分析
樓面砼普遍采用商品砼,而商品砼相對自拌砼更容易產(chǎn)生裂縫。現(xiàn)針對商品砼易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象,分析一下個人理解。工程概況:磚混結構,4557m2,底層C30砼,以上為C20砼。采用商品砼。施工單位配用兩層樓模板,在二層樓板砼澆筑完畢后三天方拆除一層底模。在底模拆除后,發(fā)現(xiàn)大量的不規(guī)則的板縫,而且出現(xiàn)了滲水現(xiàn)象。通過該樓板裂縫分析,是由變形作用引起的,現(xiàn)對混凝土的原材料性質及施工方法等情況作具體分析:
1.1 混凝土原材料
1.1.1 商品砼特點:水泥用量較多,而在砼強度等級為C30時,仍采用強度為32.5的復合硅酸鹽水泥,水泥的用量就更多。水泥水化過程中,產(chǎn)生大量的熱量,每m2砼水泥用量越多,釋放的熱量越多,從而使砼內(nèi)部溫度升高。而砼內(nèi)部與表面的散熱條件不同,而形成一個溫度差,造成溫度變形和溫度應力。
其次水泥具有快硬、高強、水化熱大的特點,再加上該層樓面砼施工發(fā)生在高溫,混凝土澆搗后又未及時澆水養(yǎng)護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時得到水分的補充,因而在硬化過程中,現(xiàn)澆板受到支座的約束,勢必產(chǎn)生溫度應力而出現(xiàn)裂縫,這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位,即板角處。
1.1.2 泵送工藝:為滿足泵送要求及運輸,必須要保證砼的流動性、粘聚性和保水性,相應坍落度增加,水灰比增大,水泥標號提高,水泥用量、用水量、砂率均增加,骨料粒徑減小等諸因素變化,導致砼的收縮及水化熱作用增加,收縮時間延長。從現(xiàn)場監(jiān)理抽測情況反映,坍落度偏大,摻加了一定的外加劑,如粉煤灰,礦渣等摻合劑。第二,水灰比過大,在水泥用量不變的前提下,水灰比偏大,用水量肯定偏高,而商品砼在運輸過程中,防止砼泌水、離析等現(xiàn)象,砼須具備一定保水性。而泵送砼多采用“雙摻技術”,由于外加劑中的引氣保塑組分的存在改變了砼孔結構,當表面水分蒸發(fā)散失時,由于保水性好毛細管不易形成,內(nèi)部水分難以外移平衡,使現(xiàn)澆樓板表面層與內(nèi)部的濕度梯度增大,表面失水干燥,而引發(fā)裂縫。裂縫一旦產(chǎn)生,開始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(fā)生較早,當砼再次經(jīng)歷溫差變化及干縮變形時,應力集中于原有裂縫處,致使原有的部分裂縫裂透。
2 施工工藝、施工方案中的缺陷
2.1 模板的穩(wěn)定性 砼強度的增加是隨著水泥逐漸硬化的一個過程。在此過程中,早期砼強度偏低,此時是砼最脆弱時期,模板的穩(wěn)定性不足,極易產(chǎn)生砼的擾動,另外施工荷載過早,都對砼的穩(wěn)定產(chǎn)生影響,此時砼的內(nèi)部易產(chǎn)生肉眼看不到的微裂縫,隨著以后的施工荷載增加,及相應的振動荷載,微裂縫容易貫通。
2.2 混凝土中的水份 商品砼的坍落度增加,水灰比增大。而水泥硬化的過程是硅酸鹽與水結晶的過程。砼中的水除結晶外,其余大部分水分都要蒸發(fā)掉的。用水量越多,水所占的體積越大,水蒸發(fā)后所剩的孔隙越大砼體積縮小越大,收縮變形同時發(fā)生,產(chǎn)生干燥收縮裂縫越多。
2.3 養(yǎng)護不足 國內(nèi)有關試表明,濕潤養(yǎng)護的砼其極限拉伸值比干燥養(yǎng)護的要大20%-50%,夏季及干燥的環(huán)境對早期砼的抗裂能力有嚴重影響。特別是砼表面因早期水份蒸發(fā)較快,如不及時養(yǎng)護,砼的早期強度損失,而不能抵抗砼表面的張拉應力,極易產(chǎn)生裂縫。所以,砼養(yǎng)護應根據(jù)實際情況,一般為砼澆筑完畢后12小時內(nèi)應及時對砼表面澆水覆蓋養(yǎng)護,引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。眾所周知,混凝土在硬化過程中,由于水分蒸發(fā),體積逐漸縮小,產(chǎn)生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展。而當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定程度時,必然引起現(xiàn)澆板的開裂,開裂的部位往往產(chǎn)生在應力相對集中的地方,所以板的裂縫絕大多數(shù)產(chǎn)生在板角處。
3 防治措施
上述裂縫雖屬非結構受力因素所引起的,但現(xiàn)澆板裂縫既影響美觀,又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安,而且裂縫不僅會影響抗?jié)B效果,也易造成水分侵蝕鋼筋,影響使用耐久性。因此,針對上述裂縫產(chǎn)生的原因,提出了一些防治措施。
3.1 優(yōu)化砼配合比,提高砼抗拉性能。在現(xiàn)有配合比的基礎上,進一步試驗研究高性能砼,優(yōu)選有利于抗裂性能的砼級配,盡力減小水灰比,減少坍落度,降低砂率,增加骨料粒徑,降低含泥量及雜質含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。對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。
3.2 改善砼養(yǎng)護工藝,養(yǎng)護條件對砼的收縮影響很大,養(yǎng)護14天的收縮比養(yǎng)護3天的收縮降低約20%。按施工規(guī)范進行養(yǎng)護,能有效地持續(xù)地使砼表面保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。澆筑時間不長的砼,仍然處于凝結、硬化過程,水泥水化速度較快,養(yǎng)護形成的潮濕條件可防止砼表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時由于散熱時間延長,砼強度的松弛作用得到充分發(fā)揮,使砼的總溫差產(chǎn)生的拉應力小于砼的抗拉強度,防止貫通裂縫的產(chǎn)生。此外,在潮濕條件下,可使水泥水化充分、完全,從而提高砼的抗拉強度,增強后期裂縫的抗力。
3.3 在砼澆筑過程中,增加砼二次振搗、壓實,擠壓出砼中多余的水份,盡量保證砼的密實性,減少砼的干燥收縮變形。
對于這層現(xiàn)澆板出現(xiàn)的一些非結構性裂縫現(xiàn)象,經(jīng)多次的分析研究,采取了以上的防治措施,收到了一定的效果,在下部砼的檢查中發(fā)現(xiàn)裂縫明顯減少了。但要徹底消除裂縫現(xiàn)象,尚有待不斷提高施工技術和不斷積累施工經(jīng)驗,采用更為科學的解決方法。