赵影
全现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷、经济索赔等问题。
1.砼混凝土楼板裂缝的种类及原因
1.1水泥引起的混凝土楼板裂
(1)组成水泥的熟料的一系列水化反应引起的混凝土楼板的温度裂缝。
由于混凝土的导热率低,水泥水化时放出的热量不易散失,容易使内部最高温度达到60度以上,由于外部温度冷却较快,就使混凝土内外温度相差几十度,形成温度梯度,造成温度变形并产生温度应力,温度应力超过混凝土的内外约束力(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。一般来说,混凝土越厚,水泥用量越大,水泥水化热越高,同部产生裂可能越大。
(2)由于水泥化热引起化学收缩及水泥浆体的干缩湿胀,引起楼板收缩缝。
混凝土是一种收缩性材料,从搅拌到凝固并经一系列的物理化学变化,由流动状态变塑成各种构件,在由塑性凝固成坚硬的人工石—砼过程中,由于出现泌水和部分急剧蒸发现象,引起失水收缩,砼体积收缩,将使砼表面出现不规则的龟裂,这些裂缝深度未达砼深部,但如果破振捣不密实,水灰比过大,内部气孔贯通,也可能出现渗水现象,但大多在经过表面振捣后,都不会对结构和使用造成太大的影响。
(3)碳化收缩。
当砼在应力作用下,由于水的作用,砼中的Ca(OH)2和空气中的碳酸气体产生化学反应,由此引起碳化收缩。在一般的大气中,实际的碳化速度很慢,通常在一年以后才使浆体表面产生微细裂缝,主要影响其表面质量。
(4)水泥细度越细,混凝土越容易开裂。
细度大的水泥水化快,产生较大的水的消耗,易引起混凝土的自干燥收缩;水泥细度细,则使毛细管细化,较细的毛细管失水时将产生较大的张力;细颗粒容易水化充分产生更多的易于干燥收缩的凝胶和其它水化物。
1.2设计和施工引起的裂缝
(1)设计方面。
a.未严格按照规范要求设置伸缩缝(允许长度),导致温度变形过大引起屋盖绷向拉裂缝。
b.暗埋PVC电管,削弱了混凝土截面的有效高度,又因为该管与混凝土的线膨胀系数不一致,粘结效果差,往往沿电线管埋设方向应力集中而出现裂缝。通常与通过灯座走向的PVC管走向相近。
c.未按规范规定设置构造柱而导致梁变形后引起楼板拉裂缝。
d.混凝土掺合料(添加剂)的用量敏感度极高,用量稍为增加,强度用凝时间都会受到极大影响,伴随外界温度影响、施工养护不当,均会加剧裂缝的扩展。这种现象多半出现在商品混凝土。
(2)施工方面。
a.盲目要求赶工期,楼板浇捣后不满24小时就上砖砌墙,使混凝土发生新变形,内部产生微小裂缝,造成楼板的初始损伤。
b.砼在施工过程中,由于砼配合比、水灰比掌握不严,用水量过大或砂用量过多,或砂太细都容易给凝固后的砼产生裂缝。
c.施工中混凝土振揭不密实,混凝土存在细微孔洞。施工间隙时间长,砼不能连续浇筑,使砼终凝后不再施工,在施工接缝处没有严格按施工缝处理要求去施工,使砼产生分界裂缝—施工缝开裂。
d.混凝土施工中,施工人员对楼板钢筋保护不够,使受力钢筋位置偏离设计位置,也会导致混凝土楼板产生裂缝。
e.混凝土养护时间不足,混凝土表面水分蒸发较快,失水过多,从而引起混凝土的开裂,其裂缝起初类似龟裂,裂缝细小而浅短,且大部分位于混凝土的表面。
1.3外界温度引起的裂缝
混凝土在凝固以后,由于天气的变化,温差日变,日照强烈是,砼表面温度高达60度~70度,夜间低到10度多,日夜、复冬这差达40度~60度,这样砼的膨胀收缩就会成波浪式变化,在砼内部产生温度应力,当应力超过砼的抗压强度时,就会产生裂缝。这种裂缝在钢筋布置薄弱的地方,尤其是超出规范的砼面板长度(>35m)或宽度较大(>15m),就常常在整体现浇板中间部位的次梁上出现裂缝,尤其在较薄的楼板分布钢筋不足时还会产生楼板断裂。这些裂缝严重时可能影响结构的使用安全 ,必须进行加固处理。
2.防止裂缝产生的预防措施
2.1从原材料及外加剂方面控制或预防混凝土楼板裂缝
(1)控制温度裂缝最根本措施就是控制混凝土内部温度差,一般可考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山水泥或复合水泥。在拌制混凝土时,应根据工程特点选择合适的、质量可靠的水泥品种,在保证混凝土设计强度的前提下,尽可能减少单方水泥,尽可能选用较低标号的水泥,或掺加一定量活性掺合料。在满足施工和易性的条件下应尽量减少单位体积水泥浆量和砂浆量,并加强水泥化硬化过程中的养护。
(2)混凝土添加剂的选用。
应根据混凝土的性质、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素不,通过试验确定其品种和掺量。需要时,还应检验其氯化物、硫酸盐等有机物质的含量,经验证对混凝土无有害影响时方可使用。
2.2采取适当的施工措施防止楼板开裂
确认楼板配筋绑扎及其混凝土配合比、水灰比无误后,就通过铺设保护钢筋的马道对楼板实施浇灌,保证混凝土振捣密实,不得有细微孔洞,严禁露筋,保证钢筋设计受力位置不偏离。在已浇筑的混凝土强度未达到1.2N/mm2以前,不得在其上踩踏或安装模板、支架及堆料,避免造成初使伤害。除当日气温低于5度时,不得浇水外,应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土进行覆盖和浇水养护。
2.3控制外界温度防止楼板开裂
主要从防止混凝土屋盖温度变化而引起的开裂所采取的措施人手,如:在适当部位设置控制缝,空缝的间距不大于30m,当采用现浇混凝土挑檐的长度较长时,宜设置分隔缝,缝内用弹性油膏嵌缝。