【摘要】本文從設(shè)計(jì)、材料和施工三方面,對現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆砼樓板;裂縫;原因
隨著商品住宅工程鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的普遍采用,樓板裂縫逐漸成為住戶投訴的一個熱點(diǎn)。雖然絕大多數(shù)裂縫都是非結(jié)構(gòu)性裂縫,不會影響結(jié)構(gòu)安全,但對普通住戶來說,心里總是不踏實(shí),常常引起索賠糾紛。為了更好的控制現(xiàn)澆鋼筋混凝土板裂縫的發(fā)生,一定要分析這些非結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因。
非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生,主要可分為溫度裂縫和收縮裂縫兩大類。溫度裂縫:由于混凝土的熱脹冷縮性質(zhì),當(dāng)混凝土澆筑完成后,隨著外界的溫度變化,混凝土也會產(chǎn)生變形,當(dāng)板內(nèi)的主拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時,混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫。收縮裂縫:混凝土具有收縮的特性,產(chǎn)生收縮的主要原因是由于混凝土在硬化過程中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生“凝縮”和混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)所產(chǎn)生的干縮兩部分所引起的體積變化,混凝土收縮也會在板內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時,現(xiàn)澆板將產(chǎn)生裂縫。下面主要從設(shè)計(jì)、材料和施工三個方面分析現(xiàn)澆板開裂的原因。
1、設(shè)計(jì)原因
1.1 建筑平面
收縮裂縫往往出現(xiàn)在收縮應(yīng)力集中的薄弱截面上,在建筑設(shè)計(jì)中,一般只注重建筑功能而忽視建筑結(jié)構(gòu)問題。如建筑平面不規(guī)則,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時又沒有采取加強(qiáng)措施,在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力集中,從而造成樓板開裂。
1.2 伸縮縫或后澆帶
部分建筑物的總長未超混凝土規(guī)范結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的限制,因而未考慮設(shè)置伸縮縫或后澆帶。但現(xiàn)在建筑物樓面混凝土多采用泵送工藝施工,砼收縮較大,因此在材料收縮較大、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)容易出現(xiàn)較多溫度裂縫。
1.3 樓板配筋
現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮,未按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮,配筋因而達(dá)不到要求。樓板配筋間距偏大,特別是板面抵抗負(fù)彎矩的鋼筋未通長設(shè)置,致使在靠近板邊緣處沿負(fù)彎矩筋端部出現(xiàn)裂縫。而在房屋角部的板角處,雙向板由于收縮是雙向的,但沒有配置足夠的構(gòu)造鋼筋,因此易產(chǎn)生45°斜裂縫。
1.4 樓板厚度
鋼筋混凝土構(gòu)件的受力是由鋼筋與混凝土共同承擔(dān)的,一定的樓板厚度是保證兩者共同作用的重要因素,而在有些施工過程中,安裝設(shè)計(jì)與土建設(shè)計(jì)溝通不夠,使得現(xiàn)場樓板個別管線重復(fù)交叉處的高度過大,無法保證樓板鋼筋的上部保護(hù)層厚度,有些甚至僅管線交叉處高度就幾乎與該位置樓板厚度相當(dāng),導(dǎo)致必然的樓面裂縫。
2、材料原因
2.1 水泥品種
水泥的選擇是關(guān)系到收縮問題的關(guān)鍵。使用不合格的水泥的混凝土?xí)a(chǎn)生異常凝結(jié),導(dǎo)致澆筑的構(gòu)件很容易產(chǎn)生裂縫。不同品種水泥的收縮率不同。而且隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用,水泥的標(biāo)號等級要求也相應(yīng)提高,水泥用量也會增加,產(chǎn)生的水化熱就越高,從而導(dǎo)致混凝土的收縮變形也越大,收縮裂縫也就容易產(chǎn)生。
2.2 骨料方面
混凝土收縮隨骨料含量的增加而減小,同時,又隨骨料中雜質(zhì)含量的增加而增大。另外,砂、石骨料的級配不合理也是造成混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素。
2.3 外加劑應(yīng)用
由于施工工期的需要,一般都會使用化學(xué)外加劑,但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會直接引起混凝土多種質(zhì)量問題,并且外加劑的使用也會增大混凝土收縮的變化率。如減水劑的使用使得混凝土的坍落度大為提高,但隨時間坍落度下降很快,而且溫度越高,坍落度損失越大,一旦坍落度損失過大,就影響混凝土澆筑的密實(shí)度,從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。這類問題在施工現(xiàn)場經(jīng)常遇到,致使混凝土施工產(chǎn)生困難,混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫。
2.4 混凝土配合比
在原料一定的條件下,水灰比對混凝土收縮有很大的影響。混凝土收縮率隨水灰比的增加而明顯增大。所以混凝土收縮主要取決于單位用水量和水泥用量。其中用水量的影響比水泥用量大。現(xiàn)在混凝土樓板基本上都采用泵送混凝土澆筑,因?yàn)楸盟突炷粱旌狭戏植季鶆,有較大的流動性和良好的黏滯性。流動性大小主要表現(xiàn)在對水灰比和坍落度較高要求,現(xiàn)在提高用水量是保證這些要求的一個主要途徑,它可以加大混凝土的流動性,但同時必須提高水泥用量。伴隨而來的是高水化熱,硬結(jié)速度加快,和多余水分蒸發(fā)后在混凝土內(nèi)留下的孔隙,這些都大大增大了混凝土結(jié)構(gòu)收縮量。當(dāng)收縮變形超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時,混凝土就會開裂。在水灰比確定的條件下,砂率是影響混凝土收縮的主要因素,混凝土干縮隨砂率增大而加大,但增大的幅度較小。所以影響砼的收縮而產(chǎn)生裂縫原因包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率等控制參數(shù)。
3、施工原因
3.1 盲目趕工期
施工單位為了抓進(jìn)度,趕工期,往往在樓面混凝土澆搗完成后,尚未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,就進(jìn)行放線、支上層模板、接柱子豎筋等施工操作活動,并堆放施工材料,不給技術(shù)間歇時間,常常導(dǎo)致現(xiàn)澆板開裂。
3.2 模板方面
。1)模板支撐系統(tǒng)未經(jīng)方案設(shè)計(jì)。立桿或水平支撐及連接桿設(shè)置不合理造成模板支撐整體剛度不夠,當(dāng)砼強(qiáng)度尚未達(dá)到一定值時,由于樓面荷載影響,模板支撐變形加大,致使砼樓板中間下沉,產(chǎn)生超值撓曲,引起裂縫。
(2)由于工期緊,加之模板配備數(shù)量不足,有些工地就在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求就拆模,出現(xiàn)非預(yù)期早拆模,導(dǎo)致樓板砼撓曲增大,引起垂直裂縫斜裂縫。
。3)模板支撐立桿與樓面接觸部位沒有設(shè)墊木,或支撐立桿支承在未經(jīng)夯實(shí)的土上,也未采取其他措施,使砼在澆搗過程及成型后局部變形,致使裂縫產(chǎn)生。
3.3 鋼筋方面
(1)樓板的四周支承處負(fù)彎矩鋼筋、四角放射形構(gòu)造負(fù)彎矩鋼筋,未設(shè)置支撐鋼筋,導(dǎo)致鋼筋發(fā)生移位,混凝土澆筑后樓板上層容易產(chǎn)生裂縫。
(2) 鋼筋在樓面砼板中的抗拉受力,起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩和防止砼收縮和溫差裂縫發(fā)生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護(hù)層前提下才能確保有效。而在現(xiàn)實(shí)施工中下層鋼筋因未按設(shè)計(jì)規(guī)范要求放置保護(hù)層墊塊,或不放置保護(hù)層墊塊,使板底下鋼筋保護(hù)層過薄或過厚,而造成樓板受荷后產(chǎn)生裂縫。板的上層鋼筋由于施工過程中施工人員眾多、行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏,上層鋼筋受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜,這樣澆筑成型后的樓板很容易產(chǎn)生裂縫。
。3)預(yù)埋電線管位置處理不當(dāng)。模板支完后下層鋼筋尚未綁扎,就在模板上鋪設(shè)管線,當(dāng)預(yù)埋線管的直徑較大或鋼筋、管線交叉重疊,管線上表面接近砼表面,上面未加鋼筋網(wǎng)或鋼板網(wǎng),因此在管線的下面或上面很容易出現(xiàn)裂縫。
3.4 混凝土方面
。1)樓板砼澆搗時沒有控制板厚的可行措施,僅憑操作工人的經(jīng)驗(yàn)和目測。因此,很難保證板的厚度符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求, 當(dāng)板的厚度小于這些要求時,當(dāng)承受荷載后容易導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫
。2)過分振搗將使骨料分層沉落擠出水分和摻合料,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成比下層砼有較大收縮性的表面砂漿層,待水分蒸發(fā)后極易形成凝縮裂縫;同樣砼澆搗后的過分抹平壓光也會使砼的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,導(dǎo)致砼板表面龜裂。
。3)砼澆搗后,終凝前未用木抹子二次抹壓搓毛,以增加砼表面抗裂能力,容易出現(xiàn)樓板面塑性收縮,從而導(dǎo)致樓板面塑性收縮龜裂。
。4)砼澆搗完畢,沒有及時澆水養(yǎng)護(hù),并保證一定的養(yǎng)護(hù)期,也沒有采用其他有效的保濕養(yǎng)護(hù)措施,加快了砼的收縮,從而導(dǎo)致樓板裂縫。