泵送混凝土楼板裂缝的原因与防治措施

吴原宏

1 混凝土楼板裂缝的形式及现象

1)楼板上表面出现塑性裂缝,形状呈直线,长短不一、互不连贯,裂缝较浅,在混凝土初凝后(一般在浇筑后4 h左右)出现裂缝。

2)楼板上表面沿钢筋通长方向或箍筋上,或靠近模板处断续出现,或在预埋管件周围出现沉降收缩裂缝,宽度在0.3 mm～0.4 mm,深度到钢筋上表面为止。

3)楼板上表面出现宽度较细的0.05 mm～0.2 mm、纵横交错、分布不均的干燥收缩裂缝。

4)楼板出现表面、深进或贯穿的温度裂缝。表面温度裂缝多发生在施工期间,深进或贯穿裂缝多发生在浇筑后2个～3个月或更长时间,裂缝宽度在0.5 mm以下。

2 原因分析

2.1 设计因素

1)如结构设计钢筋混凝土配筋率较高,钢筋过密,当石子尺寸偏大时混凝土常常难以灌注,使其均质性差,易造成收缩不匀而开裂。

2)结构设计对具有预埋管的楼板在板面裂缝的构造措施上考虑不周。

2.2 混凝土选材和混凝土生产

如所用水泥的保水性差、泌水性大、收缩率大、水化热大;所用骨料的级配不合理、含泥量高;或混凝土配合比不合理、水灰比过大、混凝土坍落度控制不当等,这些均易导致混凝土结构出现裂缝。

2.3 混凝土施工工艺

1)如混凝土的施工工艺不合理、振捣不好、养护不当、拆模过早、施工荷载作用等,均易造成混凝土裂缝。

2)模板支撑未经计算,竖向连系杆设置不合理,造成支撑刚度不够。

2.4 温度因素

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,形成内外的较大温差,因此造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,表面游离水分蒸发过快,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

2.5 现场管理方面

施工现场质量管理、质量控制和材料检验体系不健全,岗位责任制不落实,技术交底、过程控制不到位。

2007年7月,我公司施工的丽景花园6号高层住宅楼。一层楼楼面混凝土用量较大(3000m3),中间只设一条后浇带。以后浇带为界,分两次浇筑混凝土,即每次连续浇筑混凝土约1500m3。当时正值盛夏,气温高、风速大,且一次连续浇筑混凝土量大,结构配筋率大。若采用坍落度小于5cm的非泵送混凝土,利用塔吊、人工运输方式反而增大了出现裂缝的可能性。经综合考虑,选用了泵送混凝土,其坍落度控制在160±20,提高抗渗性,减少收缩,防止裂缝。但在某些工程上,泵送混凝土强度不足,凝结异常时有发生。特别是裂缝的存在,在一定程度上影响了结构的抗渗性和耐久性,应引起我们的足够重视。

3 在实际施工中采取的技术措施

3.1 设计方面措施

1)我们与结构设计人员沟通出具设计变更,在柱角四周原附加钢筋上面铺设L=1500mm,直径为6 mm的辐射形钢筋,以减少柱角四周的裂缝。

2)在管线设计时,楼板内不应预埋水管。当预埋其他管线时,应布置在板上、下两层钢筋中的中和轴附近,并宜与钢筋成斜交布置。管线布置应避免立体交叉,严禁三层及三层以上管线交错叠放,必要时宜在管线集散处增设垂直于管线的钢丝网、增加双层双向抗裂构造配筋等加强措施,提高混凝土的抗拉强度。

3.2 材料方面措施

1)控制混凝土的含水量,含水量宜控制在170kg/m3,适当降低混凝土坍落度对减小混凝土的收缩、控制混凝土裂缝有利。当泵送高度在30m～60m以下时,混凝土坍落度为 140mm～160mm;泵送高度在60m～100m时,混凝土坍落度为 160mm～180mm;泵送高度在100m以上时,混凝土坍落度为180mm～200mm。

2)提高骨料(砂、石)质量,严格按规定检验骨料颗粒级配、含泥量及粗骨料的针片状颗粒。砂宜控制在40%以内,应采用中砂。

3.3 施工工艺措施

1)在混凝土浇筑过程中一次浇筑完成,不留施工缝,并确保振捣密实。

2)在混凝土初凝后、终凝前做好二次抹面,在终凝前用湿草包覆盖,派专人洒水;作好养护工作,保证混凝土表面处于足够的湿润状态,养护最终持续一个月。

3)在混凝土浇筑完成后,强度未达到1.2 MPa时,不准进行下道工序;混凝土未达到设计强度前,严禁在楼面上堆放超过施工荷载允许值的施工材料;严禁有冲击荷载作用。

4)根据混凝土裂缝产生的原因和机理,增加混凝土抗拉强度和减少混凝土的收缩是控制混凝土裂缝最有效的技术措施。同时降低混凝土内外温差,减小温度应力,控制混凝土表层与内部变形差,也可有效控制混凝土的裂缝。在施工中提高混凝土的密实度,减少混凝土的收缩。

3.4 现场施工管理措施

加强施工现场管理,建立健全的质量保证体系。落实岗位职责,做好在控制裂缝方面的技术交底工作。

4 有关裂缝的处理措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况,我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,嵌缝法,结构加固法。

1)表面修补法。表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定的和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2)嵌缝法。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

3)结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积、在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定。

[1]袁吉鸿.现浇楼板裂缝产生的原因及其预防措施[J].山西建筑,2008,34(16):144-145.