◎ 龙光工程建设有限公司 肖长锋
钢筋混凝土结构屋面裂缝是产生渗漏的根本原因,也是房屋建筑中最常见、最广泛的病症。影响屋面结构裂缝的主要因素有:荷载、温度变化、收缩、材料质变以及施工工艺和环境影响等。结合施工过程中的各个质量控制环节,又分为以下四种主要类型:
参与混凝的各种材料品质均可影响到裂缝的产生:
1.安定性不合格的水泥,在水泥水化过程中,会产生了不均匀的体积变化,在构件内部会产生不可控应力,导致砼胶凝结构破坏、开裂的事故。
2. 混合使用不同标号的水泥,由于其性能完全不同,水化后初凝和终凝的时间不同,收缩率也不同,所浇注的构件容易产生收缩裂缝。
施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质,或者为了工程进度的需要,当地又采购不到合适品种的水泥,致使工地上有什么水泥就用什么水泥来配制混凝土浇注构件,又没有采取相应的技术措施,因而造成破坏事故或产生裂缝。
混凝土是由胶凝材料和砂石集料组成,砂石集料一般占混凝土体积的75%,砂石集料的质量直接影响混凝土的质量。
当混凝土中含有反应性集料时,常造成混凝土构件的破坏和裂缝。
骨料的含泥量控制不严,骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质,影响了水泥的黏结,使泥浆浮在构件表层,当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝,并降低了混凝土的强度等级。
随意采用劣质外加剂产品,掺入后不但起不了应有的作用,还直接影响砼构件的质量,造成混凝土出现裂缝。计量不准确,造成外加剂的掺量过大,使混凝土的拌和物不会硬化,造成混凝土构件破坏。
在房屋建造中,此类问题随着商品混凝土的推广已逐渐得到控制。
立模板和支架前,没有通过计算确定支架的用材规格和间距大小,而是按经验估计确定。造成施工时变形,致使新浇筑的混凝土构件裂缝。
施工时,上层模板的支柱立在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上,造成楼板变形和裂缝。或因下层新浇筑的钢筋混凝土楼板的底模和支撑都已拆除,在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时,会产生变形和裂缝。
提前拆除承重梁、板的底模与支架,造成构件承载力不足而变形和裂缝。
提前拆除悬挑梁、悬挑板的底模与支架,造成混凝土构件的倾覆、断裂和裂缝。
不合格的钢筋混入结构中,造成该构件的强度下降,在上部荷载的作用下,产生弯曲变形和裂缝,乃至断坍。
钢筋混凝土梁是上部混凝土受压,下部钢筋抗拉。如果发生用小直径代替大直径主筋,或少放主筋根数、漏放构造加强筋,或箍筋安装不规格、使用劣质钢筋等,会造成梁的抗拉强度不足,在荷载作用下产生裂缝。
提早拆模,因梁的强度不足,在上部施工荷载作用下,梁的受拉区(即正弯距最大的部位)产生裂缝。
悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距——上面受拉,下面受压,与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上面,如果错将受力主筋倒放,必将造成事故。
操作不规范,如挑梁和板的混凝土浇筑时,不搭设操作平台板,而是踩踏在钢筋面上,常把挑梁上部的主钢筋踩踏下沉,从而造成裂缝或断裂。
钢筋配料、断料不准。有的钢筋成型时满足一端的锚固长度,忽视了另一端的锚固长度,造成误差。不重视钢筋锚固,发现短了,也不处理。
现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踏弯、下沉等弊端,导致板沿负弯距区应力较大处裂缝,裂缝宽度为0.1~0.7 mm;裂缝一般是上面大、下面小,有的板底看不见裂缝。
悬跳板的转角附加筋漏放或少放,造成板的斜裂缝。
施工前交底不清,对板的负弯距配筋或附加构造筋设置重视不够,没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置符合设计要求。
钢筋绑扎,混凝土的浇筑、振捣施工过程中,没有采取保护负弯距钢筋位置的有效方法,是造成现浇板裂缝的主要原因。
混凝土的养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使砼内外部产生温差,温差超过一定值时,因砼的收缩不一致而产生裂缝。
混凝土拌和物浇筑成型后,如骨料级配差、加水量大,混凝土固化缓慢;或振捣不均匀,粗骨料下沉水泥浆上浮,则表面收缩率大,产生裂缝。
沉缩裂缝一般产生在初凝后、终凝前,在沉缩过程中,被钢筋阻隔不能同步下沉处产生裂缝。
当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时,由于水分蒸发过快,泌水率小于表面蒸发率,引起构件表面失水过多而收缩开裂。
混凝土浇筑后长期处于干燥状态,构件混凝土中的水分逐渐蒸发而失水产生收缩。如毛细孔中的水,在干燥蒸发中产生毛细变形收缩。若继续干燥,则开始发生物理-化学结合的吸附水,引起水泥失水收缩,产生吸附收缩而裂缝。
若混凝土构件中水分蒸发及含量不均匀分布,形成湿度变化梯度,引起收缩拉应力,造成裂缝。
高强度等级的混凝土,常选用高标号水泥,且加大水泥的用量,混凝土拌和料中的水泥浆量大于25%;或用水化热高的水泥配制混凝土,又没有对构件采取保温蓄热措施时,与环境发生温差而产生裂缝。
大体积混凝土构件,在硬化期间,水泥的水化热较高,加上构件厚度大,内部温度不易散发,构件外表随自然气温下降,内外温差大于25℃,则外表产生冷缩应力,当应力大到一定值时,产生破坏性较大的贯穿构件的裂缝或深浅不等的裂缝。
构件混凝土浇筑完成后,水泥水化热尚没有达到峰值,构件混凝土随着时间的延长而增长。当外界气温骤降时,因没有采取有效防范措施,是造成大体积混凝土产生裂缝的主要原因之一。
综上所述,钢筋混凝土屋面出现裂缝渗漏的防治措施应注意如下几个方面:
一、提高思想认识,屋面出现的裂缝渗透是通病,只要认真找出发生裂缝原因,克服施工中不符合规范要求的做法,是能够防止此通病发生的,必须全员重视,严格把关,认真按质量标准去做,采取积极有效的措施,则能将裂缝控制在理想范围。
二、要认真制模和模,搭好模板支架,严格控制板与板之间的缝隙,以保证不漏浆,同时和模时应放好流水坡度,按照图纸设计要求的坡度进行施工。
三、按设计要求严格进行钢筋制作绑扎,要注意马凳筋的安装。特别是板的负力筋,要防止浇砼时踩变形移位,同时要用安装好垫块,确保位置准确。板的负力筋数量要保证,按设计图的要求放足,特别是弯上钩重迭搭接受拉钢筋要按要求放置,能在屋面混凝土在较高温度下伸长时防止被拉裂出现裂缝。
四、屋面混凝土震捣要做到密实,平整。在混凝土施工中,要有专人负责调整钢筋不到位或者踩移位的情况,以保证钢筋能起到其应有的受力和有足够的保护层。
五、要确保砂、碎石的质量,商品砼要按规定批次与数量送检,要保证混凝土的搅拌时间,按要求的时间搅拌。
六、竣工验收时,屋面砼出现有裂缝渗漏的,要认真整改修复后,才能交付使用。
通过对钢筋混凝土结构屋面裂缝成因及预防措施进行了初步探讨,虽然目前混凝土的应用已成十分广泛,施工技术也相当成熟,但混凝土裂缝仍然存在是无可避免的现实,但我们应有信心相信在钢筋混凝土屋面易产生裂缝的部位,针对成因进行科学的分析、对症采取预防措施,裂缝是完全可以减少到一个可以接受的程度的。