現(xiàn)澆混凝土梁裂縫成因檢測(cè)與分析

張力峰?袁鵬舉?劉朋?郝佳福?劉慶宇

摘 要：隨著預(yù)制空心樓板的應(yīng)用逐漸減少，目前在建筑中應(yīng)用較多的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，尤其是在建筑工程中，現(xiàn)澆樓板的廣泛推廣有效地提高了房屋的整體性、抗不均勻沉降性和結(jié)構(gòu)安全。隨著現(xiàn)澆樓板的廣泛使用，一些質(zhì)量問(wèn)題也開(kāi)始出現(xiàn)，其中，樓板裂縫是目前較難克服的質(zhì)量通病之一，特別是在建筑工程樓板裂縫發(fā)生后，往往會(huì)引起住戶(hù)的投訴、糾紛以及索賠等事件，雖然有些裂縫不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用，但這會(huì)引起住戶(hù)的顧慮，使用戶(hù)覺(jué)得不夠安全，因?yàn)楫吘共皇撬械淖?hù)都能和專(zhuān)業(yè)人員一樣對(duì)其進(jìn)行分析。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)澆混凝土梁裂縫成因檢測(cè)與分析提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土梁;裂縫成因;檢測(cè)與分析

1 現(xiàn)澆混凝土梁裂縫成因

1.1 收縮裂縫

第一，膠凝裂縫。在施工中，水泥膠體的凝固過(guò)程中，鋁酸三鈣的體積會(huì)表現(xiàn)出大幅縮小，受此影響，混凝土材料則會(huì)表現(xiàn)出收縮之狀，在整個(gè)收縮過(guò)程中，與外部環(huán)境的變化沒(méi)有明顯的聯(lián)系，這一收縮情況會(huì)貫穿于水泥膠體的凝固過(guò)程。第二，干燥裂縫。在施工中，混凝土往往需要經(jīng)過(guò)注水振搗，在振搗過(guò)程中，混凝土中所包含的游離水會(huì)從中溢出來(lái)，并因此在混凝土中形成眾多細(xì)小的孔道。隨著上述孔道表面張力的擴(kuò)大以及靜置時(shí)間的延長(zhǎng)，游離水分會(huì)滲透，混凝土表層因此發(fā)生收縮，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。第三，碳化收縮。在混凝土中含有氧化鈣、二氧化碳等，隨著混凝土結(jié)構(gòu)使用年限的延長(zhǎng)，二氧化碳與水氣產(chǎn)生碳酸，并與氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣，而這一轉(zhuǎn)化過(guò)程中，混凝土的體積會(huì)有所減小，長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致混凝土樓板逐步形成裂縫，而且這一裂縫是由內(nèi)而外生成。

1.2 施工裂縫

第一，建筑材料裂縫，在現(xiàn)澆混凝土樓板施工過(guò)程中，由于對(duì)原料的保存不合理，導(dǎo)致部分原料發(fā)生變質(zhì)，在工程完成后，初期不會(huì)有明顯表現(xiàn)，但是隨著使用時(shí)限的延長(zhǎng)，變質(zhì)原料所引發(fā)的混凝土樓板裂縫也隨之出現(xiàn)。第二，因失誤導(dǎo)致的裂縫。在混凝土的振搗過(guò)程中，由于振搗工作的不規(guī)范，導(dǎo)致出現(xiàn)離析、分層、漏漿或者鋼筋移位等情況，進(jìn)而引發(fā)現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫。

2 混凝土樓板裂縫的安全影響

2.1 影響結(jié)構(gòu)承載

一旦現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)有害裂縫，作為樓板的主要承重作用就會(huì)被大幅消弱。裂縫的出現(xiàn)，不僅使其承受應(yīng)力能力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)建造中理論上預(yù)期，而且此基礎(chǔ)上繼續(xù)照理論承重力對(duì)其施加外力作用，那么很可能造成裂縫擴(kuò)大，不加抑制很可能出現(xiàn)松動(dòng)、剝落直至坍塌。這極大的考驗(yàn)了建筑的安全性、使用性，極可能造成嚴(yán)重后果。

2.2 影響結(jié)構(gòu)防水

裂縫會(huì)降低現(xiàn)澆混凝土樓板結(jié)構(gòu)的防水性。當(dāng)其內(nèi)出現(xiàn)裂縫，水分便可通過(guò)其侵人混凝土樓板內(nèi)。在不同溫度環(huán)境下對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行影響，當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)下時(shí)，水分凍結(jié)體積膨脹使裂縫擴(kuò)大，隨溫度不斷變化，裂縫也會(huì)逐漸加大。結(jié)構(gòu)中另一主要構(gòu)造鋼筋，在水作用下加速銹蝕，銹蝕同樣會(huì)使鋼筋體積增大，推動(dòng)裂縫進(jìn)一步變大。開(kāi)裂達(dá)一定程度時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)水的滲漏，給使用者造的損失。

2.3 影響結(jié)構(gòu)耐久

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫會(huì)影響結(jié)構(gòu)耐久性，這是因?yàn)闃前逶谕饬ψ饔孟轮饾u松動(dòng)、剝落結(jié)構(gòu)不斷缺失，無(wú)法維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定最終無(wú)法發(fā)揮作用。水分子侵人使裂縫不斷擴(kuò)大，主體鋼筋銹蝕，加劇了結(jié)構(gòu)耐久的下降;另外，有害化學(xué)成分深入使樓板被化學(xué)腐蝕增加，逐漸縮短了建筑使用時(shí)間。

3 現(xiàn)澆混凝土梁裂縫檢測(cè)與分析

3.1 工程實(shí)例

某住宅安置房，設(shè)計(jì)為地下1層地上15層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積約7000m2，該住宅樓設(shè)計(jì)使用年限為50年，梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，-1層～7層面墻柱的混凝土等級(jí)為C35，7層以上墻柱混凝土等級(jí)為C30?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)2層頂梁和3層頂梁的梁底及側(cè)面出現(xiàn)多條裂縫，且裂縫構(gòu)件較多，為進(jìn)一步了解該裂縫形成原因并為下一步處理提供依據(jù)。甲方委托我站對(duì)其裂縫成因進(jìn)行檢查分析。根據(jù)委托要求并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，我們需要采集以下數(shù)據(jù)：1）結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度;2）結(jié)構(gòu)鋼筋配置及構(gòu)件截面尺寸。

3.2 檢測(cè)成果

3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2層和3層分別抽取2根裂縫較多的梁采用回彈法檢測(cè)其混凝土抗壓強(qiáng)度，應(yīng)用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T23—2011評(píng)定，檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1。

3.2.2 對(duì)該梁的截面尺寸、鋼筋配置進(jìn)行檢測(cè)并記錄梁底主筋保護(hù)層厚度和最外側(cè)主筋根數(shù)，依據(jù)JGJ/T152—2008混凝土中鋼筋檢測(cè)技術(shù)規(guī)程和GB50204—2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范對(duì)其操作及評(píng)論，檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2。

3.3 結(jié)果分析

（1）裂縫成因。根據(jù)檢測(cè)資料、裂縫特征和委托單位提供的資料表明，該類(lèi)裂縫是混凝土塑性裂縫，即混凝土澆筑成型后還未硬化，處于可塑狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的裂縫。由于混凝土施工期間的水灰比大，因此在混凝土結(jié)硬過(guò)程中發(fā)生的體積變形（收縮）也較大，同時(shí)晝夜溫差變化及施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)仍蚬餐饔?，引起的混凝土早期收縮裂縫。該裂縫形成時(shí)，縫寬很小，不容易發(fā)現(xiàn)，在梁側(cè)箍筋位置及梁端剪力較大處尤為明顯，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間溫度變化和荷載作用，使原先的微裂縫進(jìn)一步開(kāi)展，最終形成了這種間距較密、寬度較小、深度較淺的豎向裂縫。綜上所述：該類(lèi)裂縫是混凝土塑性裂縫，由混凝土早期收縮引起的，易在箍筋位置出現(xiàn)，部分形成“U”形裂縫，裂縫開(kāi)展深度較淺。（2）通過(guò)分析，可知本文中混凝土梁產(chǎn)生的裂縫屬于塑性裂縫，是混凝土早期收縮裂縫，是由于混凝土內(nèi)部和外部環(huán)境的溫差太大導(dǎo)致的。因此，減少內(nèi)外溫差，就可以很好的控制混凝土早期裂縫。建議，在澆筑完混凝土后，用土工布或麻袋蓋一層，然后用塑料布蓋一層，進(jìn)行保溫，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

裂縫是一種較為常見(jiàn)且危害嚴(yán)重的工程病害，現(xiàn)澆混凝土梁工程由于地質(zhì)條件復(fù)雜性以及自身結(jié)構(gòu)特殊性，裂縫問(wèn)題尤其常見(jiàn)。通過(guò)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，提前防控裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，可以將裂縫損失降到最低，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

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