花宏偉 彭皖生
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的成因及防治措施
花宏偉 彭皖生
一、工程概況及產(chǎn)生裂縫的特征
靈璧縣馮廟水廠是2014年農(nóng)村飲水安全工程之一,該工程的生產(chǎn)管理辦公樓建筑面積為324.78m2,樓板厚度100mm,板內(nèi)配Φ8@150/Φ8@200雙層雙向鋼筋,混凝土強度等級C25。工程于2014年8月開工,2014年9月生產(chǎn)管理房二層澆筑完畢,蓄水試驗還未進行,二層樓板就產(chǎn)生裂縫。
裂縫特征為:在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的四周出現(xiàn)的斜裂縫,并與現(xiàn)澆板邊緣約成45°,呈斜向發(fā)展,出現(xiàn)在板的表面居多。
二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫發(fā)生原因
1.混凝土水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂
混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外摻混合材料、劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。
2.混凝土施工中過分振搗,模板、墊層過于干燥
混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面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、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,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。
3.混凝土澆搗后過分抹干壓光和養(yǎng)護不當(dāng)
過度的抹平壓光會使混凝土的細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。而養(yǎng)護不當(dāng)也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力。過遲養(yǎng)護,由于受風(fēng)吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫度大,養(yǎng)護不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。
4.混凝土泵送澆搗施工存在質(zhì)量問題
在房屋建筑工程施工過程中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土一般采用泵送的方式,這就要求混凝土的坍落度在120~220mm之間,水泥用量以及水灰比均較大。同時為了緩解運輸過程中出現(xiàn)初凝,部分混凝土中還摻有緩凝劑,極易導(dǎo)致在泵送以及澆搗過程中出現(xiàn)浮漿,造成澆筑混凝土的均勻性較差,表面收縮量增加,因而出現(xiàn)裂縫。
5.管線埋設(shè)處理不當(dāng)
現(xiàn)階段現(xiàn)澆混凝土埋設(shè)的電暖等各類管線主要為PVC管,這在一定程度上導(dǎo)致了混凝土樓板內(nèi)的有效截面減小,而且PVC管與混凝土兩種材料的線性膨脹系數(shù)差別較大,粘結(jié)力不強,造成現(xiàn)澆鋼筋混凝土的密實度不足,極易導(dǎo)致由于應(yīng)力集中而造成的樓板開裂。
6.拆模過早與拆模方法不當(dāng)
施工單位為了節(jié)省資金投入,模板、方木及鋼管支模架材料準備不足,為趕施工進度,違規(guī)過早拆除下層支模架與模板,用于上層施工;拆模時由于現(xiàn)澆混凝土樓板尚未達到設(shè)計及規(guī)范規(guī)定的承載能力,樓板除要承受自重外,還要承受上層支模系統(tǒng)、模板、梁板混凝土等荷載以及施工產(chǎn)生的部分沖擊荷載,當(dāng)樓板結(jié)構(gòu)受荷超過其承載能力時就會造成樓板的裂縫。在模板拆除施工時,施工人員往往圖方便,將拆下的模板鋼管直接砸在樓板上,巨大的沖擊力也會導(dǎo)致樓板出現(xiàn)不規(guī)則微裂縫。
三、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的預(yù)防措施
1.嚴格控制混凝土施工配合比
根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。值得注意的是近年來,為實現(xiàn)文明施工、提高設(shè)備利用率、節(jié)約能源,施工中大都采用商品混凝土。因此加強對商品混凝土進行塌落度的檢查是保證施工質(zhì)量的重要因素。
2.合理振搗
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。
3.及時做好養(yǎng)護
混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應(yīng)限制到最小程度,嚴禁在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養(yǎng)護。樓板混凝土澆筑后,應(yīng)及時覆蓋、保溫、保濕,認真養(yǎng)護,防止強風(fēng)和烈日曝曬。
4.嚴格施工操作程序,杜絕盲目趕工
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筋,避免踩彎面負筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。
5.規(guī)范管線鋪設(shè)
電暖等管線的鋪設(shè)應(yīng)盡可能與鋼筋交叉布置或者與現(xiàn)澆板短跨方向平行鋪設(shè)。避免多層管線相互疊放造成應(yīng)力集中,如不得已需在各種管線集中位置增加鋼筋加強網(wǎng)或采取預(yù)埋線盒等保護措施。
6.規(guī)范拆模管理
施工單位應(yīng)準備滿足規(guī)范要求和施工進度的模板、方木及鋼管支模架等材料,在現(xiàn)澆鋼筋混凝土強度達到規(guī)定強度后,嚴格按規(guī)范要求進行模板支架與模板拆除施工,不能過早拆模,如必須進行早期拆模,在進行模板支架搭設(shè)及模板安裝施工時應(yīng)采用早拆體系,拆模后保證有必要的豎向支撐;在模板拆除施工時,已拆下的模板、鋼管不能直接砸在樓板上。
四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的處理
1.混凝土裂縫表面封閉法
對于混凝土裂縫小于0.15mm難以使用填充材料的微縫,可以通過表面封閉的方式進行處理,以提高鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的防水性,避免水分侵入對鋼筋的銹蝕。表面封閉法的施工工藝為:清洗處理干凈現(xiàn)澆樓板表面,待充分干燥后使用黏度相對較低的液態(tài)樹脂或者是表面涂料均勻地填充涂刷裂縫表面,形成對裂縫的封閉處理。
對于馮廟水廠二層樓板小于0.15mm細小的微縫可按此方法進行處理。
2.壓力灌漿法
壓力灌漿主要包括水泥灌漿以及化學(xué)灌漿兩種方式,一般情況下用于處理寬度介于0.15~0.5mm之間的裂縫,其處理方式為通過一定的壓力條件將水泥或者環(huán)氧、甲凝類材料灌入裂縫內(nèi)部實現(xiàn)混凝土現(xiàn)澆板裂縫的修復(fù)。壓力灌漿法施工步驟主要包括:清潔裂縫、確定灌漿口、裂縫封閉、安設(shè)底座及灌漿設(shè)備、壓力灌漿及封口,最后作業(yè)結(jié)束后清理灌縫表面的封縫膠。
針對馮廟水廠二層樓板介于0.15~0.5mm之間的裂縫采用壓力灌漿法進行處理。
3.開槽填補法
對于寬度超過0.5mm而且較長的現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫,一般采用開槽填補的方式處理。首先利用切割機沿裂縫發(fā)展方向?qū)⒘芽p擴大,使其形成V型槽的形式,之后將處理后的裂縫清洗干凈,將槽底通過水泥砂漿處理后分層填充環(huán)氧砂漿、水泥砂漿或者其他密封材料,密封裂縫后將橡膠樓板抹平壓實。
五、結(jié)語
針對現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的不同原因,可有目的性地采取控制防治措施,加強施工過程中的質(zhì)量控制管理,完善施工監(jiān)管及質(zhì)量驗收手段,可以有效地緩解現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生
(作者單位:安徽省靈璧縣濉河管理所 234200 安徽省·水利部淮委水利科學(xué)研究院 233000)