摘要:本文根據(jù)具體的工程實踐和實驗室的長期對比觀測,根據(jù)材料科學(xué)理論,分析混凝土各主要因素(水泥、骨料、摻合料、外加劑及水)對混凝土性能的影響,結(jié)合大量的實驗室收縮對比試驗和現(xiàn)場施工控制措施的探索,對混凝土樓板裂縫的控制措施進行總結(jié)探討。

關(guān)鍵詞:混凝土 收縮 裂縫 原因分析 控制措施
  1.引言
  當前隨著商品混凝土生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和提高,鋼筋混凝土民用建筑物中,現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)變形裂縫的現(xiàn)象較為普遍,已成為商品房質(zhì)量糾紛、投訴的熱點問題,它不僅影響使用功能,有損外觀,而且破壞結(jié)構(gòu)的整體,降低其剛度,引起鋼筋腐蝕,影響持久性強度和耐久性。裂縫的產(chǎn)生影響了房屋買賣雙方的利益,也由此引發(fā)了無數(shù)爭議和法律糾紛。
  2.工程實例分析
  寧波某六層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓,建筑面積均為3000平米左右,屋頂為坡屋頂,各建筑砌筑砂漿1~2層均采用M7.5混合砂漿砌筑,3層以上均采用M5混合砂漿砌筑,砌筑磚均為MU10粘土紅磚。各建筑樓板、樓梯、圈梁及構(gòu)造柱等現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件,混凝土設(shè)計強度等級均為C20.基礎(chǔ)混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)頂部設(shè)有鋼筋混凝土基礎(chǔ)圈梁。
  上述住宅竣工后居民入住一段時間,逐漸發(fā)現(xiàn)部分樓板、局部過梁、梯梁開裂,其中樓板裂縫寬度大多在0.1mm~0.3 mm,長度不等,主要表現(xiàn)于樓板角45°斜裂縫,樓板中部平行裂縫(平行于長短邊)和穿線管處裂縫。 經(jīng)權(quán)威部門檢測,本工程實例所產(chǎn)生的裂縫屬于非受力裂縫,即非荷載作用引起的裂縫,裂縫雖然不影響結(jié)構(gòu)安全,但影響結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用,必須進行封閉處理。
  對于該工程發(fā)生的現(xiàn)澆樓板裂縫,根據(jù)檢測調(diào)查結(jié)果,首先采用排除法分析各種原因。
  1、排除地震力作用,因為從工程建造到使用整個過程未發(fā)生過地震。
  2、排除荷載作用,因為許多發(fā)生裂縫的空置房間在竣工驗收時未產(chǎn)生裂縫,在大半年后才陸續(xù)出現(xiàn)上述裂縫,房間空置期間未有堆積荷載,只有結(jié)構(gòu)自重。
  3、排除設(shè)計承載力不足,因為經(jīng)復(fù)核設(shè)計圖符合國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求。
  4、排除地基不均勻沉降影響,因為通過現(xiàn)場觀察,建筑物與排水明溝處未出現(xiàn)由沉降產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象,墻體未出現(xiàn)斜裂縫,通過沉降觀測,到目前建筑物未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降。
  5、排除材料不合格因素,因為所采用的材料均有合格證,且材料經(jīng)過測試合格。
  經(jīng)過深入調(diào)查及分析,專家、建設(shè)、監(jiān)理、施工、材料各方認為混凝土收縮及溫度應(yīng)力的輔助作用是引起現(xiàn)澆樓板出現(xiàn)上述典型裂縫的主要原因。
  3. 混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因
  3.1 材料方面的因素
  3.1.1水泥品種
  不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。一般說,C3A含量大,細度較細的水泥收縮較大。石膏含量不足的水泥,具有較大的收縮,而SO3的含量對混區(qū)土收縮的影響顯著。
  3.1.2混合材料品種
  混合材料種類、摻量和比表面積的大小是影響水泥干縮性的主要因素。粉煤灰的比表面積最小,混凝土干燥收縮隨粉煤灰摻量的增加而減小。
  3.1.3骨料品種
  混凝土收縮隨骨料含量的增加而減小,隨骨料彈性模量的增加而減小,同時,又因骨料中粘土含量的增加而增大。
  3.1.4混凝土配合比
  在原料一定的條件下,混凝土配合比對于收縮有很大的影響,包括單位用水量,單位水泥用量,水灰比,砂率及灰漿比等參數(shù)。混凝土收縮主要取決于單位用水量和水泥用量,而用水量的影響比水泥用量大;在用水量一定內(nèi)條件下,混凝土的收縮隨水泥用量的增大而加大,但增大的幅度較;在水灰比一定條件下,混凝土的收縮隨水灰比的增加而明顯增大;在配合比相同條件下,混凝土的收縮隨砂率增大而加大,但增大的幅度較小。
  3.1.5外加劑的種類和摻量因素
  摻用化學(xué)外加劑都會使混凝土收縮有不同程度的增大。摻減水劑用于改善混凝土和易性,增大坍落度時,在用水量不變的情況下?lián)綔p水劑的混凝土收縮略大于不摻的收縮值;摻減水劑用于減水,提高強度或節(jié)約水泥時,摻減水劑混凝土的收縮接近或小于不摻的收縮值;摻氯化鈣早強劑的混凝土收縮比不摻的明顯增大,隨氯化鈣摻量的增大而成倍增長;而摻三乙醇胺與氯化鈉復(fù)合劑混凝土收縮比不摻的大,但增大的幅度相對摻氯化鈣早強劑小。
  4.施工方面的因素
  4.2.1混凝土的制備與澆筑
 、偻饧觿┌韬喜痪鶆?qū)е峦饧觿⿹p失較大,不能充分發(fā)揮作用。②混凝土攪拌時間不足。③粗、細骨料及拌合水入倉溫度偏高,使得澆筑溫度過高。④攪拌和運輸時間過長,使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、泌水和沉陷。⑤泵送混凝土,因流動性要求高,過量增用水泥和水。⑥澆筑順序不合理,出現(xiàn)施工”冷縫”或施工縫處理不當。⑦澆筑速度過快,搗固不足或過度振搗使混凝土產(chǎn)生離析和泌水,在表面形成水泥含量較多的砂漿層。⑧混凝土終凝前鋼筋被擾動。⑨混凝土澆筑過程中,未能很好地保護樓板負筋,使截面有效高度減小。⑩混凝土保護層過薄或保護層處集料過少。
  4.2.2模板施工因素
 、儆捎跇前迥0逯蝿偠炔粔颍喊逯蝿偠炔町惢蚰0鍝隙冗^大,造成模板支撐下沉變形過大。②施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對位移。③拆模過早,混凝土硬化前過早承載或受到振動。④模板漏漿、滲水。
  4.2.3混凝土養(yǎng)護因素
 、兖B(yǎng)護不及時,使混凝土養(yǎng)護初期過早脫水,使混凝土出現(xiàn)干縮。②后期養(yǎng)護不夠,使混凝土碳化加劇,造成碳化收縮。③混凝土養(yǎng)護初期受凍。
  4.2.4成品保護因素
  樓板施工完成后,混凝土終凝初期,施工機具和材料集中,或過早進人下道工序施工,造成較大施工荷載和震動,使其產(chǎn)生裂縫。
  4.2.5 周圍介質(zhì)因素
  ①空氣的相對濕度越低,混凝土收縮越大。②空氣溫度升高,混凝土的于縮隨之增大。③長期風吹、日曬也會使混凝土收縮增大。
  5、混凝土樓板裂縫控制措施