【绪论】在房屋建筑工程中,现浇砼楼板是近些年常用的结构形式之一,与预制砼楼板相比,其结构整体性好,抗不均匀性沉降强,对抗震有利。但是由于设计、施工和环境等因素的影响,以及砼自身抗拉强度低、抗变形能力差、受拉时而容易产生裂缝,当裂缝宽度达到一定程度时,有的破坏结构的整体性,降低构件刚度,影响结构承载力;有的虽对承载力无多大影响,但会引起钢筋锈蚀,降低耐久性,减少其使用寿命,或发生渗漏,影响正常使用。一些已竣工的房屋建筑的现浇砼楼板,有的已出现了不同程度的裂缝,在社会上造成了一些不良影响,尤其是住宅工程涉及千家万户的利益和生活安定,这已引起设计、施工企业及有关部门的高度关注。因此现浇砼楼板裂缝的防治是亟待解决的技术问题。
砼裂缝按生产的原因有:外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;物理因素(包括温度、湿度变化、不均匀沉降、冻胀等)引起的裂缝;化学因素(包括钢筋锈蚀、化学反应膨胀等)引起的裂缝;施工操作(如制作、拆模、养护等)引起的裂缝。本文重点阐述现浇砼楼板因砼收缩、设计构造缺陷、施工不当、不均匀沉陷引起裂缝的原因和预防控制措施。
现浇砼楼板裂缝的产生原因是多方面的,只要从设计、施工和材料等方面做到严格控制和规范施工,就一定能够减少现浇砼楼板裂缝的数量或宽度,避免出现有害裂缝,确保工程质量。
一、现浇砼楼板裂缝原因分析和防控措施
砼是一种脆性非均质工程材料,其内部存在大量微细裂缝和不同大小的孔
隙,这种微细裂缝肉眼看不见,分布不规则,且不连贯,但在荷载作用下或产生温差、干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝,因此裂缝实际是微裂的扩展。由于微裂在砼中是不可避免的,因此《砼结构设计规范》对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。但在设计、施工中仍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或宽度,特别是避免出现有害裂缝,以确保工程质量。产生裂缝有各种各样的原因,裂缝的形式、宽度各有不同。
1.砼收缩裂缝
裂缝多出现在新浇筑并暴露于空气中的砼楼板表面,有塑态收缩、沉陷收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝,这种裂缝不深也不宽。
(1)原因分析
砼浇筑成型后,养护不当,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩。而砼内部湿度变化小,收缩也小,使板表面收缩时受到内部约束,出现拉应力,而此时砼早期强度低,不能抵抗这种变形应力,导致裂缝出现。由于砼配合比不当,造成混凝土分层离析,特别是梁板结构的板,由于砼的离析,上部出现富水泥浆层,收缩大,引起楼板的不规则裂缝。目前由于商品砼的大量使用,为了保证砼的工作性能,坍落度较大,无形中加大了用水量和水泥用量。通过理论计算,硅酸盐水泥水化所需用水(化学结合水)仅为水泥质量的23%左右,但工程中为了保证砼工作性能的要求,实际用水量较大,占水泥质量的35%~65%,多余的水蒸发后在砼中产生大量毛细孔,增加了砼的收缩。水泥用量越大,水化热就越高,砼的收缩变形也越大。另外,粉剂掺和料的使用,如掺加粉煤灰、粒化高炉矿渣粉等,也会增加砼的收缩。粉状材料的用量越大,收缩也越大。为了保证砼的可泵性,工程中砼砂率较大,粗骨料粒径较小。粗骨料用量的减少和粗骨料粒径的减小,增大了砼的收缩量。现浇砼楼板未能连续浇灌而设置施工缝后,新旧砼间形成接缝,如处理不当,也容易因收缩而产生裂缝。
对此类收缩裂缝,在时村二期住宅楼2#楼,我们曾经请国家建筑工程质量监督检验中心做过技术鉴定。
(2)预防控制措施
要求搅拌站配置砼时,严格控制水灰比、水泥用量和砂率,选择级配良好的粗细骨料,减少空隙率,严格把关砂石含泥量,避免使用粉砂,合理选用外加剂,对其掺用量严格计量。浇筑砼前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收砼中的水分。强化砼振捣密实的管理,掌握砼初凝后,终凝前的二次抹压时间,以减少砼收缩量。砼浇筑后,对裸露表面及时用潮湿材料覆盖,加强早期养护,防止大风吹袭和烈日曝晒,保持砼表面的湿润。砼浇水养护的时间:对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的砼不得少于7昼夜;掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的砼,不得少于14昼夜;当采用其他品种水泥时,养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定;浇水次数以能保持砼具有足够的湿润状态为宜,养护用水应与拌制用水相同。
对因技术和组织上的原因不能连续浇筑而形成的砼施工缝(其位置应事先确定,设置在结构受剪力较小且便于施工的部位),开始继续浇筑砼的时间不能过早,必须待已浇筑砼的抗压强度不小于1.2N/mm2 时才可进行。在施工逢处继续浇筑前,为解决新旧砼的结合问题,避免出现裂缝,应对已硬化的砼施工缝表面进行处理,清除表层的水泥薄膜和松动的石子及软弱砼层,同时加以凿毛,钢筋上的油污、水泥砂浆及浮锈等杂物也应加以清除;然后用水冲洗干净,并保持充分湿润,且不得积水;在浇筑前,宜先在施工缝处铺一层水泥浆或与砼成分相同的水泥砂浆;施工缝处的砼振捣时,宜向施工缝处逐渐推进,细致捣实,使新旧砼结合紧密,并保持不少于15d的潮湿养护 。
2.设计构造缺陷裂缝