王洪兵
摘要:本文通过分析现浇泵送混凝土楼面裂缝产生的原因,提出预防泵送混凝土产生楼面裂缝的方法以及看法,提供项目施工参考。
关键词:混凝土;楼面裂缝;原因;分析;预防;控制
我国泵送混凝土施工技术始于1979年上海宝山钢铁厂工程,在现阶段的房地产工程项目施工中大量采用泵送混凝土进行施工,对提高混凝土质量、节约劳力方面有一定的优势。但是由于现场施工方法及其水泥用量不当等诸多原因造成楼面裂缝。以下从几个方面分析探讨裂缝产生的原因及预防方法。
1 楼面裂缝的种类及其特征
1.1 楼面裂缝的种类
(1)结构裂缝。
虽然现浇楼板承载力能满足设计要求,但由于采用现浇板,墙体刚度相对较大,楼板刚度相对较弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45的一系列平行裂缝[1]。
(2)温差裂缝。
由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间以及屋面层和上部楼层的楼板。当结构周围温度变化时,梁、板、墙体均要产生变形,降温时梁的温度变化滞后于板,特别在急冷降温时更为明显,板的收缩大于梁,梁相对于板而言为外约束,由于板的收缩变形受到梁的约束,故在板上产生拉应力,这种应力是产生裂缝的主要原因,这种裂缝在板上常为贯通裂缝。
(3)收缩裂缝。
混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩一样,在浇筑后相当长的时间约1~2a才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少;水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计;但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积;当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。常出现在板中,裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。楼面裂缝的发生除以阳角45斜角裂缝为主外,其他还有常见的两类:
1)预埋线管及线管集散处。预埋管线的集中处是截面混凝土受到较多消弱,从而引起应力集中容易导致裂缝发生的部位。尤其是当预埋管线的直径较大,开间宽度也較大,并且管线的敷设走向又垂直于混凝土的收缩方向时,就很容易发生裂缝。
2)现浇板上过早施工而加荷引起的裂缝。《混凝土结构施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到12kg/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。但施工现场大量存在在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷人为地造成了现浇楼板面裂缝。
2 现浇楼板裂缝产生的原因
现浇混凝土楼板裂缝产生的原因是多方面的,概括起来主要有以下几点:
2.1 商品混凝土的性能达不到要求
目前现浇结构已经普遍采用商品混凝土进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各个商品混凝土厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的混凝土外掺剂以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段,现场管理人员在控制商品混凝土质量方面没有根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求,片面的压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质,从而导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场管理人员没有做到逐车严格检查商品混凝土的坍落度,不符合要求的坚决退场,以保证混凝土熟料的半成品质量。
2.2 施工方面的因素
1)未按照施工规范和设计图纸进行施工。部分施工单位在施工中,为了达到偷工减料的目的,在施工过程中往往是没有按照设计要求及有关规范进行施工,如钢筋安放位置不正确、钢筋间距偏大、楼板浇筑时厚度控制不符合设计要求、浇筑震捣不密实等原因也容易导致楼板产生裂缝。
2)施工时模板安装不符合要求和过早拆模。模板施工安装时没有按照模板专项设计所要求的步高步距进行安装特别时扫地杆和斜拉杆不到位,底层施工时还存在未按规定对地面进行硬化处理造成模板支撑下沉变形过大;在施工期间振动棒的过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移,从而引起楼板的裂缝;未到规定的时间拆模,在混凝土没有完全硬化的时候就进行拆卸模板,从而使混凝土还未达到强度就过早承受荷载和受到振动也易使楼板产生裂缝。
3)板面负筋下沉。施工浇注混凝土时未铺设架板形成施工通道,施工人员在钢筋上踩踏,致使板面负筋下沉混凝土保护层厚度偏大,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,近似平行板边成直线发展。
2.3 气温、空气等环境因素导致楼板裂缝
现浇楼板在周围气象条件不同或者发生变化较大的情况下,如气温、空气等环境因素的影响下,也会产生裂缝。当空气的相对湿度越低的时候混凝土收缩越大,而空气温度升高或降低的时候,混凝土的收缩也随之增大和减小。同时长期的日晒风吹也会使混凝土收缩增大。形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝。
3 对裂缝的弥补处理措施
如果楼面已经由于各种原因而产生了裂缝,那么就需要做好妥善处理工作,然后再进行装修等工作。根据经验,住宅楼地面上部的找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,但是由于板底装饰层较薄,通常无吊顶遮盖,裂缝容易暴露,影响美观并引起投诉,所以板底应该妥善处理,可以采用委托具有资质的专业加固单位采用压力灌浆等方法对裂缝作处理,也方便选用其他比较理想的裂缝弥补措施。若混凝土已经到了硬化状态,可考虑采用环氧树脂水泥砂浆或聚合物水泥砂浆灌缝。而对于那些对强度要求不高的混凝土构件,还可以采用柔性材料如各种防水密封胶等进行密封,以防止渗水和钢筋锈蚀。
4 结语
综上所述,泵送混凝土产生的裂缝潜在危险大,对此必须引起足够重视。切实从每一个环节入手,做好过程控制,完善施工手段。现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,微裂缝在混凝土构件中是不可避免的,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现。大量工程实践说明,只有在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,弄清裂缝出现的原因,再加以正确的处理措施,裂缝是可以得到控制和预防的。因此,施工单位要提高认识,加强管理,控制好工序的质量,而监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理,加强对施工工艺及措施的监督,必须达到规范及验收标准的要求,以确保工程的质量。
参考文献
[1]GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S]中国建筑工业出版社.2002.
[2]GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S]北京中国建筑工业出版社.2002
[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M]北京中国建筑工业出版社.1997