第一篇:翠柳居6#樓基礎底板裂縫的分析和處理論文
摘要:本文針對工程混凝土基礎底板在澆筑后出現裂縫的實例,分析了裂縫產生的原因,并采取了相應的對策,保證了后續施工的質量。
關鍵字:裂縫;溫度應力;控制措施;設計;施工;材料;
一、工程概況
小湯山久長花園翠柳居6號樓,基礎埋深2.25m,最大寬度30m,最大長度85.2m。在長度方向上設置了兩道后澆帶,分為3個施工段。混凝土整澆長度為:水平向26.1m,豎向30m,混凝土強度等級C35,水泥標號32.5普通硅酸鹽水泥,每立方米水泥用量460kg,澆筑時,室外平均氣溫30℃,混凝土入模溫度為28℃,養護時蓋一層草簾。在第一施工段澆筑完畢后兩天,發現有細小裂縫,凝結后10d左右裂縫逐漸擴大,最后經檢查,裂縫長度7-8cm,深0.3-1.0cm,個別裂縫長度達13-15cm,深1.5cm,寬0.3mm。本工程雖一次整澆面積較大,但底板厚度不大,僅為35cm,澆筑時雖氣溫較高,但經測試混凝土中心溫度與表面溫度差最大僅為11℃,仍滿足要求(《混凝土結構施工及驗收規范》GB50204-92第4.5.3條:混凝土內部于表面溫度差不宜大于25℃),在新的《混凝土結構施工及驗收規范》GB50204-2002中,沒有這一規定,證明溫差并不是裂縫產生的決定因素。事實上就是出現了裂縫。后經分析找到了裂縫的原因,對二、三施工段采取了相應的對策,使第二、三施工段未出現裂縫。
二、分析與對策
通過各種公式得到如下數據可見齡期在10~14d時,混凝土的溫度應力值就逐步趕上及超過其抗拉強度,故在2天出現的干縮裂縫處逐步開展,到后期理論計算溫度應力,雖大于混凝土抗拉強度,但因裂縫處已釋放應力,且混凝土握裹力增加,使鋼筋參與工作,裂縫不再繼續開展。由此判斷出現裂縫的原因:
(1)水泥用量較大(460kg/m3),32.5號普通硅酸鹽水泥,水化熱過高,收縮量大。
(2)由于施工當時陽光直射,氣溫較高,風力較大,混凝土表面僅覆蓋一層薄草簾,加之現場灑水養護不夠,水分蒸發太快,很快出現干縮裂縫。
(3)由于以上兩條原因,使其混凝土階段溫降過快,溫降過快即綜合溫差ΔT大,則溫度應力就大,故會使干縮裂縫繼續開展,成其為溫度裂縫。其對策有:
(1)要求商品混凝土供應商采取措施在不改變水泥品種和混凝土強度等條件下,降低混凝土入模溫度到25℃。選擇較適宜的氣溫澆筑混凝土,盡量避開炎熱天氣。采用低溫井水攪拌混凝土,并對骨料噴冷水霧進行預冷,對骨料進行護蓋或設置遮陽裝置避免日光直曬,運輸混凝土時也搭設避陽設施,以降低混凝土拌合物的入模溫度。摻加相應的緩凝型減水劑,如木質素磺酸鈣等。在混凝土入模時,采取措施改善和加強入模的通風,加速模內熱量的散發。
(2)澆筑混凝土后滿鋪一層塑料布,以保證水分不易蒸發,保持混凝土表面良好溫度。
(3)蓋兩層草簾放慢溫降速度,減少綜合溫差。
三、結論及建議
1、設計措施,在水平結構(如梁、板、墻等)中, 盡量采用中低檔混凝土的強度等級(C25~C35), 利用后期強度R60;設置后澆帶,可在冬季最冷月之前2個月(假定后澆帶的保留時間為2個月)或2個月之前這段氣溫逐漸下降過程中澆筑的大體積混凝土中使用后澆帶,會使其發揮最大的“放”的效用,既可以“放”掉全部由水化熱產生的負溫差變形,又可以“放”掉30%左右的混凝土收縮變形,還可以“放”掉將近2個月的季節負溫差變形(也差不多是30%左右的最大季節負溫差變形)。
2、施工措施,嚴格控制施工工藝,而施工工藝的中心工作是新澆筑混凝土的養護, 可采取以下方法:
(1)潮濕養護 混凝土澆筑后, 在其表面不斷地補給水分。補給水分的方法有淋水、濕砂層、濕麻袋或草袋等, 最好在表面蓋1 層塑料薄膜, 這樣水可滲入但又起到保濕作用。潮濕養護的時間越長越好, 但是考慮到工期等因素一般不少于半個月, 重大工程應不少于1個月。混凝土澆筑后數月內,即便養護完畢, 也不宜長期直接暴露于風吹日曬的條件下。
(2)養護劑涂層
必須注意養護劑的質量及必要的涂層厚度, 同時還應提供一定的潮濕養護條件, 覆蓋1層塑料薄膜。
(3)自動給水養護(水平淋水管)對于一些長墻、長梁等結構, 可采用自動噴淋管(塑料管帶有細孔), 長期連續的淋水養護, 效果較好。
(4)保溫養護
可采用2~3層草袋或草墊之類的保溫層, 如水工領域采用的保溫被(纖維編織布中填泡沫塑料)是有效的大面積保溫措施, 有條件的地方也可以應用;工民建領域, 冬季設置蓄熱棚保溫, 棚內用碘烏燈或其它熱源補給熱量。有條件時, 在冬季施工中盡可能利用混凝土的水化熱進行“自養護”。
(5)防風
風速對混凝土的水分蒸發有直接影響, 不可忽視。
(6)實現信息化施工對于大中型工程, 應當預埋測溫點, 跟蹤測試, 信息反饋, 指導施工養護。除了注意溫升、溫差外, 更應注意降溫速度, 隨時控制混凝土內的溫度變化,內外溫差控制在25℃以內,基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內,及時調整保溫及養護措施,使混凝土的溫度梯度和濕度不至于過大,以有效控制有害裂縫的出現。采取長時間的養護,規定合理的拆模時間,延緩降溫時間和速度,充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。
(7)盡快回填土是最佳的養護介質, 地下工程混凝土施工完畢應盡快回填。
3、材料選擇措施,由于泵送混凝土的流動性要求與抗裂的要求相互矛盾,故應當選取在滿足泵送的坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。目前國內攪拌站對砂石骨料的含水率控制波動很大,影響了混凝土的水灰比。調整配料的水灰比, 對于控制混凝土的收縮和提高抗裂性是必要的。攪拌站及施工單位都應根據結構強度需要和流動度的要求確定較低的坍落度, 根據施工季節及運輸距離選擇適宜的出廠坍落度和送到澆筑地點的坍落度, 并根據現場坍落度信息隨時調整攪拌站水灰比。當水灰比不變時, 水和水泥的用量, 即水泥漿量對于泵送狀態及收縮都有顯著影響。因此, 在保證可泵性和水灰比一定的條件下, 應盡可能降低水泥漿量。砂率過高意味著細骨料多, 粗骨料少, 仍然起到增加收縮的作用, 對抗裂不利。砂石的吸水率應盡可能小一些, 以利于降低收縮。水泥品種的選擇應根據大體積混凝土特點, 視其結構特點, 以水化熱控制或收縮控制。如以水化熱控制可選用粉煤灰水泥、礦渣水泥及中熱硅酸鹽水泥;如以收縮控制, 可選用普通硅酸鹽水泥及粉煤灰水泥等。不要輕易采用早強水泥。為了降低用水量, 保證泵送流動度, 應選擇對收縮變形有利的減水劑。相對中低強度等級的混凝土可選用普通減水劑, 夏季宜選用緩凝型, 而冬季可選用普通型。粉煤灰是泵送混凝土的重要組成部分。由于粉煤灰的火山灰活性效應及微珠效應, 具有優良性質的粉煤灰, 在一定摻量下(水泥重量15%~20%), 其強度還有所增加(包括早期強度), 密實度增加, 收縮變形有所減少, 泌水量下降, 坍落度損失減少。粉煤灰與減水劑摻入混凝土稱為“雙摻技術”。通過預配試驗會取得降低水灰比, 減少水泥漿量, 提高混凝土可泵性的良好效果, 特別是可明顯的延緩水化熱峰值的出現, 降低溫度峰值。有的國外試驗資料說明收縮變形也有所降低。另外可在混凝土中摻入減縮劑、膨脹劑、纖維等以達到減縮、補償和增強的作用。
參考文獻:
[1]江正榮,朱國梁.建明施工計算手冊.北京:中國建筑工業出版社,1989
[2]中國建筑科學研究元混凝土研究所,混凝土實用手冊.北京:中國建筑工業出版社,1987
第二篇:現澆地下室底板裂縫分析及處理辦法
現澆地下室底板裂縫分析及處理辦法
摘要:結合工程概況,從施工工藝流程、混凝土配合比、施工過程等方面分析了現澆地下室底板裂縫的產生原因,并提出了相應的處理方法,以保證建筑物的安全。
關鍵詞:地下室,底板裂縫,混凝土配合比
近年來,建筑業發展迅速,地下室在建筑物中的位置越來越重要。由于使用了現澆地下室底板,房屋的整體性、耐久性、適用性和結構安全性均有很大保證,但也伴隨產生了一些地下室底板裂縫的情況,使很多業主擔心這些裂縫會影響建筑物的安全,從而向有關部門投訴。1 工程概況
廣州市某辦公大樓,位于廣州市中心地段,是跨入e時代的商用辦公大樓。地下室四層,建筑面積70 000 m2,總投資2億元。該工程地下室底板平均厚0.8 rfl,一般基礎連板厚1.5 rfl,其中電梯井中最厚為自板面以下4.25 rfl,混凝土標號均為C35,底板標高為一15.5 rfl。該工程在結構封頂時發現了地下室底板出
現不規則裂縫,此時已結構封頂。2 裂縫分析
1)經現場實測,最大裂縫長度約20 m(直線距離),最大裂縫寬度0.27 rnm。經過近一個月的現場連續監控,未發現以上裂縫的進一步發展和新的裂縫出現。根據業主要求,為確認混凝土強度,現場取24個部位作了回彈實驗,并用超聲波和鉆芯取樣進行強度校正,實驗結果滿足設計強度要求。而從施工單位提供的各項原材料質量證明書、復驗報告、混凝土強度實驗報告和現場原材料抽樣分析的結果來看,可以排除各種原材料不合格的因素。
2)工藝流程:該工程所用混凝土均為商品混凝土。從泵機直接泵送至工作面,混凝土采用機械振搗。經現場測試,攪拌站的商品混凝土滿足混凝土配比的誤差要求,混凝土的坍落度實際控制在12±2 CIYl左右。從混凝土外觀檢查,無蜂窩麻面現象,振搗是密實的。
3)混凝土配合比:為了提高混凝土抗裂性、可泵性和減少干縮性,地下室施工所用混凝土配合比摻加了10%粉煤灰。為滿足可泵性和減緩水泥早期水化熱發熱量,擬摻加緩凝高效減水劑和泵送劑。以上三種材料均有不同程度的早強作用。從混凝土最初出現裂縫的情況分析,以上三種材料的綜合應用,可能是導致混凝土出現早期裂縫的原因之一。
4)施工過程:地下室施工結束后,由于現場缺土,一直未予以回填,地下室長期暴露在外,受環境變化的影響較大,特別是溫度變化的影響。
5)氣象條件的調查:該地下室底板施工時,該地區是在秋季10月份,天氣溫度約為23℃,氣候干燥,相對濕度在30%-40%之問,當Et的最大風速為7 m/s。施工中采取了保水、養護措施,如在梁板下層采用彩膠布圍護、定時澆水養護等,但沒采取防風措施。
6)其他因素調查:該建筑物當時正處于施工期間,其整體下沉量不足3 ITtnl,而且均勻沉降;該層混凝土施工10 d后,其上部荷載才逐步加上,而且施工期間亦未受到其他振動。因此,基本可以排除其他因素(諸如地基下沉、外力作用等)對該地下室底板的影響。3 原因分析 1)在施工的各種條件未變的情況下,從裂縫僅在地下室底板上出現,而未在其他層現澆板上出現的事實來分析,唯一不同的是施工作業時的氣候變化。如前所述,該層現澆板施工時是該地區秋季最干燥的一個時期,最高氣溫僅23℃,當時的最大風速7 m/s,濕度僅有30%~40%,特別是每天于21:00施工完畢后,混凝土正處于初凝期,強度尚未有大的發展,作業面又沒有防風措施,導致混凝土失水過快,引起表面混凝土干縮,產生裂縫。根 據有關資料記載,當風速為7 mrs時,水分的蒸發速度為無風時的2倍;當相對濕度為30%時,蒸發速度為相對濕度90%時的3倍以上。假如將施工時的風速和濕度影響疊加,則可推算出此時的混凝土干燥速度為通常條件下的6倍以上。另外,從裂縫絕大多數集中在構件較薄及與外界接觸面積最大的樓板上這一現象也可證實,開裂與其使用的材料關系不大,而受氣象條件的影響大些。與地下室底板接近的墻肢之所以未裂,是因為墻肢兩面都有模板,不直接受大氣的影響。由此可以基本斷定,天氣是導致混凝土現澆板出現干縮裂縫的主要因素。地下室底板由于本身體積較大,又長期暴露在溫濕變化較大的環境中,特別到了1O月,早晚溫差較大,導致混凝土溫度收縮而產生裂縫。2)地下室底板所用混凝士均為C35混凝土,進入秋季施工以后,混凝土中又添加了粉煤灰、緩凝高效減水劑和泵送劑,以上三種材料均有不同程度的早強作用。施工用水相對減少,混凝土強度增長較快,同時,由于天氣干燥,加劇了混凝土水分的蒸發和裂縫的發展。
3)從本工程的結構平面圖中可以看出,核心筒和墻肢集中處剛度非常大,對現澆板的約束較強,核心簡四角和墻肢兩端內部應力非常集中。從現澆板最初出現裂縫的位置來看,干縮裂縫首先在核心筒的四角,之后出現在板的中部,這是現澆板內部應力最集中、最復雜和最薄弱的部位。由于墻肢和核心筒剛度的強烈約束作用,當混凝土的收縮應力大于其抗拉強度時,裂縫便沿此位置出現、發展。4 處理辦法
經過以上的調查分析,本樓層的結構是安全的。梁板的承載力是滿足設計要求的。但考慮到本工程的重要性和業主對此問題的重視程度,同時也為了防止鋼筋銹蝕而影響耐久性,本著預防為主的原則,決定按照需要修補的規定進行修補。4.1 地下室滲漏部位的施工工藝
4.2 材料選用
1)滲透結晶型防水材料:能使其中的化學物質與水泥中的鈣離子反應生成枝蔓狀結晶體,從而阻塞毛細孔、微裂縫通道,起到防水、防滲作用。2)改性環氧樹脂與水溶性氰凝單組分灌漿材料、速硬微膨脹水泥及快封聚合物彈性水泥基防水涂料。滲水小的用改性環氧,滲水壓力大的用氰凝。其效果快凝快硬強度高。4.3 施工要點
1)檢查滲漏部位。2)基層處理:底板結構經檢查清理找出裂縫部位并用電鋸沿裂縫處打開寬度為60 ITLrl't,深度為8O mm的“ ’型槽。3)將明水眼,用電錘把它錘開,深150 ITLrl't,埋上灌漿咀,進行灌漿處理。4)清除碎物,用水將“V”型槽沖洗干凈,再在“V”型槽內預埋導流管,然后將“V”型槽用速凝水泥抹平,每隔300 mm~500 ITtnl預埋灌漿咀。5)配制灌漿液,按改性環氧促進固化劑10:1適量的比例充分攪拌均勻,注意邊冷卻邊攪拌,溫度
控制在5℃ ~3O℃ 以下。向環氧液中緩慢加入固化劑和促進劑,切不可一次倒入。6)將改性環氧化學灌漿液加入灌漿機,用手動氣泵壓力灌漿,改性環氧化學灌漿液濃度為10%,壓力控制在0.6 MPa~O.8 MPa,凝膠時間的強度控制在O.3 MPa,壓入所有內空處至縫隙中冒出原液,讓其充分滲后,將灌漿咀封閉。7)涂刮滲透結晶性防水材料一遍。8)灌漿后觀察一個月,如無新裂縫滲漏水則可檢查驗收后進行整體防水施工。5 結語
對于現澆地下室底板容易出現的一些裂縫現象,經多次的分析研究,找出原因,對癥下藥,通過實踐取得了一些防治和處理措施,收到了一定的效果。要徹底消除裂縫現象,尚有待提高施工技術和不斷積累施工經驗,采用更為科學的解決方法。
參考文獻:
[1]張聲.混凝土裂縫的防治與處理技術[J].山西建筑,2005(5):87.89. [2]賀耀文.論混凝土的裂縫防治[J].山西建筑,2005(10):87-89.
第三篇:地下室底板裂縫分析及處理辦法-詳細35頁
現澆地下室底板裂縫分析及處理辦法
摘要:結合工程概況,從施工工藝流程、混凝土配合比、施工過程等方面分析了現澆地下室底板裂縫的產生原因,并提出了相應的處理方法,以保證建筑物的安全。
關鍵詞:地下室,底板裂縫,混凝土配合比
近年來,建筑業發展迅速,地下室在建筑物中的位置越來越重要。由于使用了現澆地下室底板,房屋的整體性、耐久性、適用性和結構安全性均有很大保證,但也伴隨產生了一些地下室底板裂縫的情況,使很多業主擔心這些裂縫會影響建筑物的安全,從而向有關部門投訴。1 工程概況
廣州市某辦公大樓,位于廣州市中心地段,是跨入e時代的商用辦公大樓。地下室四層,建筑面積70 000 m2,總投資2億元。該工程地下室底板平均厚0.8 rfl,一般基礎連板厚1.5 rfl,其中電梯井中最厚為自板面以下4.25 rfl,混凝土標號均為C35,底板標高為一15.5 rfl。該工程在結構封頂時發現了地下室底板出
現不規則裂縫,此時已結構封頂。2 裂縫分析
1)經現場實測,最大裂縫長度約20 m(直線距離),最大裂縫寬度0.27 rnm。經過近一個月的現場連續監控,未發現以上裂縫的進一步發展和新的裂縫出現。根據業主要求,為確認混凝土強度,現場取24個部位作了回彈實驗,并用超聲波和鉆芯取樣進行強度校正,實驗結果滿足設計強度要求。而從施工單位提供的各項原材料質量證明書、復驗報告、混凝土強度實驗報告和現場原材料抽樣分析的結果來看,可以排除各種原材料不合格的因素。
2)工藝流程:該工程所用混凝土均為商品混凝土。從泵機直接泵送至工作面,混凝土采用機械振搗。經現場測試,攪拌站的商品混凝土滿足混凝土配比的誤差要求,混凝土的坍落度實際控制在12±2 CIYl左右。從混凝土外觀檢查,無蜂窩麻面現象,振搗是密實的。
3)混凝土配合比:為了提高混凝土抗裂性、可泵性和減少干縮性,地下室施工所用混凝土配合比摻加了10%粉煤灰。為滿足可泵性和減緩水泥早期水化熱發熱量,擬摻加緩凝高效減水劑和泵送劑。以上三種材料均有不同程度的早強作用。從混凝土最初出現裂縫的情況分析,以上三種材料的綜合應用,可能是導致混凝土出現早期裂縫的原因之一。
4)施工過程:地下室施工結束后,由于現場缺土,一直未予以回填,地下室長期暴露在外,受環境變化的影響較大,特別是溫度變化的影響。
5)氣象條件的調查:該地下室底板施工時,該地區是在秋季10月份,天氣溫度約為23℃,氣候干燥,相對濕度在30%-40%之問,當Et的最大風速為7 m/s。施工中采取了保水、養護措施,如在梁板下層采用彩膠布圍護、定時澆水養護等,但沒采取防風措施。
6)其他因素調查:該建筑物當時正處于施工期間,其整體下沉量不足3 ITtnl,而且均勻沉降;該層混凝土施工10 d后,其上部荷載才逐步加上,而且施工期間亦未受到其他振動。因此,基本可以排除其他因素(諸如地基下沉、外力作用等)對該地下室底板的影響。3 原因分析 1)在施工的各種條件未變的情況下,從裂縫僅在地下室底板上出現,而未在其他層現澆板上出現的事實來分析,唯一不同的是施工作業時的氣候變化。如前所述,該層現澆板施工時是該地區秋季最干燥的一個時期,最高氣溫僅23℃,當時的最大風速7 m/s,濕度僅有30%~40%,特別是每天于21:00施工完畢后,混凝土正處于初凝期,強度尚未有大的發展,作業面又沒有防風措施,導致混凝土失水過快,引起表面混凝土干縮,產生裂縫。根 據有關資料記載,當風速為7 mrs時,水分的蒸發速度為無風時的2倍;當相對濕度為30%時,蒸發速度為相對濕度90%時的3倍以上。假如將施工時的風速和濕度影響疊加,則可推算出此時的混凝土干燥速度為通常條件下的6倍以上。另外,從裂縫絕大多數集中在構件較薄及與外界接觸面積最大的樓板上這一現象也可證實,開裂與其使用的材料關系不大,而受氣象條件的影響大些。與地下室底板接近的墻肢之所以未裂,是因為墻肢兩面都有模板,不直接受大氣的影響。由此可以基本斷定,天氣是導致混凝土現澆板出現干縮裂縫的主要因素。地下室底板由于本身體積較大,又長期暴露在溫濕變化較大的環境中,特別到了1O月,早晚溫差較大,導致混凝土溫度收縮而產生裂縫。2)地下室底板所用混凝士均為C35混凝土,進入秋季施工以后,混凝土中又添加了粉煤灰、緩凝高效減水劑和泵送劑,以上三種材料均有不同程度的早強作用。施工用水相對減少,混凝土強度增長較快,同時,由于天氣干燥,加劇了混凝土水分的蒸發和裂縫的發展。
3)從本工程的結構平面圖中可以看出,核心筒和墻肢集中處剛度非常大,對現澆板的約束較強,核心簡四角和墻肢兩端內部應力非常集中。從現澆板最初出現裂縫的位置來看,干縮裂縫首先在核心筒的四角,之后出現在板的中部,這是現澆板內部應力最集中、最復雜和最薄弱的部位。由于墻肢和核心筒剛度的強烈約束作用,當混凝土的收縮應力大于其抗拉強度時,裂縫便沿此位置出現、發展。4 處理辦法
經過以上的調查分析,本樓層的結構是安全的。梁板的承載力是滿足設計要求的。但考慮到本工程的重要性和業主對此問題的重視程度,同時也為了防止鋼筋銹蝕而影響耐久性,本著預防為主的原則,決定按照需要修補的規定進行修補。4.1 地下室滲漏部位的施工工藝
4.2 材料選用
1)滲透結晶型防水材料:能使其中的化學物質與水泥中的鈣離子反應生成枝蔓狀結晶體,從而阻塞毛細孔、微裂縫通道,起到防水、防滲作用。2)改性環氧樹脂與水溶性氰凝單組分灌漿材料、速硬微膨脹水泥及快封聚合物彈性水泥基防水涂料。滲水小的用改性環氧,滲水壓力大的用氰凝。其效果快凝快硬強度高。4.3 施工要點
1)檢查滲漏部位。2)基層處理:底板結構經檢查清理找出裂縫部位并用電鋸沿裂縫處打開寬度為60 ITLrl't,深度為8O mm的“ ’型槽。3)將明水眼,用電錘把它錘開,深150 ITLrl't,埋上灌漿咀,進行灌漿處理。4)清除碎物,用水將“V”型槽沖洗干凈,再在“V”型槽內預埋導流管,然后將“V”型槽用速凝水泥抹平,每隔300 mm~500 ITtnl預埋灌漿咀。5)配制灌漿液,按改性環氧促進固化劑10:1適量的比例充分攪拌均勻,注意邊冷卻邊攪拌,溫度
控制在5℃ ~3O℃ 以下。向環氧液中緩慢加入固化劑和促進劑,切不可一次倒入。6)將改性環氧化學灌漿液加入灌漿機,用手動氣泵壓力灌漿,改性環氧化學灌漿液濃度為10%,壓力控制在0.6 MPa~O.8 MPa,凝膠時間的強度控制在O.3 MPa,壓入所有內空處至縫隙中冒出原液,讓其充分滲后,將灌漿咀封閉。7)涂刮滲透結晶性防水材料一遍。8)灌漿后觀察一個月,如無新裂縫滲漏水則可檢查驗收后進行整體防水施工。5 結語
對于現澆地下室底板容易出現的一些裂縫現象,經多次的分析研究,找出原因,對癥下藥,通過實踐取得了一些防治和處理措施,收到了一定的效果。要徹底消除裂縫現象,尚有待提高施工技術和不斷積累施工經驗,采用更為科學的解決方法。
參考文獻:
[1]張聲.混凝土裂縫的防治與處理技術[J].山西建筑,2005(5):87.89. [2]賀耀文.論混凝土的裂縫防治[J].山西建筑,2005(10):87-89.
概述
隨著我國城市化進程的加快,建設規模越來越大,在地下室施工過程中,一個相當普遍的問題就是結構產生裂縫,影響了建筑物的使用功能和壽命。我們應采取有效的措施減少裂縫的發生,將有害裂縫控制在允許范圍內。
施工階段混凝土裂縫產生的原因
裂縫的出現極大部分是由于溫度、收縮和地基不均勻沉降產生的變形引起的。在地下室施工時,因為上部荷載不大,地基下沉的可能性較小,主要還是由于溫差和收縮變形引起的。其出現的直接原因有:
1)泵送商品混凝土的廣泛應用,導致混凝土的收縮及水化熱增加。
2)混凝土的等級日趨提高,水泥的用量相應增加。
3)由于地下室底板較厚及大量采用超靜定結構,使結構的約束應力不斷增大。
4)施工方法不當。
控制裂縫的措施
1)合理布置鋼筋
鋼筋的彈性模量比混凝土的彈性模量大7~15倍,合理的鋼筋配置可以起到減輕混凝土收縮的程度,在相同的配筋率下,應選擇細筋密布的辦法。
2)合理留設伸縮縫
伸縮縫是為了防止結構因溫度效應而設置的一種結構縫。我國現行的《鋼筋混凝土結構設計規范》規定:現澆鋼筋混凝土連續式結構處于室內或土中條件下的伸縮縫間距為55m,合理設置伸縮縫對大體型結構防止溫度裂縫是非常有效的。
3)后澆帶
它是施工期間保留的臨時性溫度收縮變形縫,是一種特殊的施工縫。設計后澆帶的目的是取代結構中永久性的伸縮縫。要求在澆搗后澆帶之前,結構混凝土至少30%的收縮已完成。
4)選用相應的水泥
混凝土內部實際最高溫升,主要處決于水泥用量及水泥的品種。應優先選用水化熱較低的水泥品種,如礦渣硅酸鹽水泥。在符合設計的情況下,充分利用混凝土的后期強度,減少水泥的用量。地下室外墻施工時,考慮到礦渣水泥比普通硅酸鹽水泥收縮量大25%,因此墻板采用普通硅酸鹽水泥為好。
5)骨料
目前泵送混凝土的碎石規格一般為5~25mm。根據試驗,采用5~40mm石子比采用5~25mm石子,每立方米混凝土可減少用水量15kg左右,在相同水灰比情況下,水泥用量減少20kg左右,因此盡量選擇大粒徑粗骨料。
6)砂
采用中、粗砂,細度模數必須控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因為采用細度模數為2.8比2.3的中砂每立方砼可減少水泥用量約30kg,減少水用量20~25kg,從而降低混凝土水化熱和溫差引起的收縮。泵送砼時,砂率應控制在38%~45%。
7)使用粉煤灰等礦物質外摻料
由于粉煤灰顆粒呈球狀,為中空結構,主要成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO,因此在混凝土中摻入粉煤灰對改善混凝土的和易性,替代水泥用量降低水化熱,減少收縮,提高抗裂性有著良好的效果。但應注意摻入粉煤灰后混凝土的早期強度較低,摻量應根據水泥的品種、不同的工程對象、施工工藝,通過試驗確定。
8)外加劑
為達到抗裂、防水的目的,在配制砼時,一般需要摻入減水劑、緩凝劑、微膨脹劑等。外加劑的質量對混凝土的影響非常大,有些微膨脹劑與其他外加劑一起使用可能產生副作用,因此在使用前應經試驗確定。目前工程中應用的微膨劑品種較多,質量參差不齊,我們通過試驗、比較,常用的微膨脹劑中UEA-H效果較好,水中養護14d、空氣中養護28d的限制膨脹率分別為0.045%和0.011%,符合建材行業標準(JC478-92)水中14d>0.04%和空氣中28d<-0.02%要求,轉入空氣中的回落差,60d UEA-H為0.018%。
9)控制混凝土澆筑溫度
根據規范規定,對大體積混凝土的澆筑應合理分段分層進行,使混凝土溫度均勻上升,澆前應在室外氣溫較低時進行,混凝土澆筑溫度不宜超過28 ℃。夏季施工時,如果混凝土的入模溫度過高,可用冷水作為攪拌用水,也可將粗骨料遮蓋,防止日曬以降低溫度。
混凝土澆筑以后,混凝土因水泥水化熱升溫而達到的最高溫度主要是混凝土入模溫度與水化熱引起的。規范規定:溫度控制在設計要求的范圍內,當設計無具體要求時,溫度升幅不宜超過25 ℃。建議限制ΔT30 ℃,根據我們的體會ΔT28 ℃不會產生表面裂縫。對于澆筑厚度在1.0~2.5m的底板,實際最高溫度一般發生在砼成型后的第3天。
10)注意混凝土施工的操作程序
除在施工中應切實按照《混凝土結構工程施工及驗收規范》執行外,還應做好:a)、控制好坍落度,混凝土為便于泵送,一般要求有較大的坍落度,一般攪拌站是通過外摻高效減水劑來解決。施工單位在定貨時應在合同中提出所需砼的坍落度值。坍落度一般控制在120±20mm 為宜。b)、泌水,商品混凝土在澆振過程中會發生大量的泌水,當混凝土大坡面的坡腳接近盡端模板時,可改變混凝土澆搗方向,即從盡端往回,與原料坡相交成一個集水坑,用軟軸泵及時排除。c)商品混凝土的表面水泥漿較厚,在澆搗后要進行處理,一般先初步按設計標高用長刮尺刮平,然后在初凝前用滾筒碾壓數便,再進行二次抹面,提高砼表層密度,消除收縮裂縫。
11)加強混凝土的養護
塑料薄膜覆蓋或澆水草袋覆蓋養護是高層建筑地下室底板防止產生裂縫的一重要環節,目的是控制溫差,防止產生表面裂縫,可充分發揮混凝土早期強度,使溫度產生的應力 σmax <抗拉強度Rf,防止產生貫穿裂縫。另一方面,潮濕的環境可防止混凝土表面因脫水而產生的干縮裂縫,澆水養護不少于14d。
12)做好測溫工作
底板混凝土測溫工作是為了掌握大體積混凝土水化熱的大小。通過調節措施來控制混凝土中心最高溫度和表面溫度之差不超過會產生裂縫的臨界溫度。
總之,地下室混凝土裂縫控制是一個綜合性的課題,要通過設計、施工、材料優選等環節進行全面控制,才能減少裂縫的產生。采用了上述方法,經過了試驗和工程實踐,對底板大體積混凝土裂縫控制是行之有效的,但對墻面混凝土的開裂現象,還有待我們去繼續研究。
參考文獻:建筑結構裂縫控制與加層加固疑難問題處理技術及典型工程實例
一、事故陳述
深圳地鐵大廈工程,42層,框筒結構;地下三層,局部四層;地基為微風化巖天然地基。總建筑面積為84312m2,總高度為151m;地下室底板防水為外防水,采用上海基成達申滲透結晶防水材料(干撒法)。底板墊層200mm厚,C20混凝土;結構底板厚500mm、C40混凝土、抗滲等級P16;柱距為8400mm,柱下設置獨立承臺;底板設置抗浮錨桿,錨桿直徑為Ф40,孔徑150mm,長3000mm,澆灌C35細石混凝土,地下四層錨桿間距為1500mm,地下三層為2000mm。混凝土采用湘鄉“韶峰”牌42.5普通水泥,每立方混凝土水泥用量340kg,水灰比0.4,塌落度140-160。底板配筋均為Ф18◎150(二級鋼)雙層雙向,并設置十字后澆帶。
當施工至10層結構主體時停止降水后,陸續發現地下室三、四層底板均有不同程度滲水,通過仔細觀察大部分裂縫肉眼難以看清,且為無規則、穿透性裂縫,而相同等級混凝土的地下室外墻和地下三層樓板部分卻無類似情況,外墻只有極少數豎向規則裂縫,如下圖:
后經過我方有關工程技術人員、專家、監理、設計院以及混凝土公司、防水公司多次現場查看分析,決定選用深圳建研防水公司堵漏方案進行處理,處理效果一度很好,設計院和監理單位都進行了查看,并要求觀察一段時間。到12月下旬,氣溫突變,一夜之間溫差達18度,隨后發現地下三、四層底板均出現大量新裂縫并開始滲水。此時已堵裂縫和未堵裂縫共計達5000余米,整個地下室底板布滿無規則、貫穿性裂縫,漏水情況相當嚴重。
二、原因分析
1、該工程地基為經爆破處理的微風化巖天然地基。設計采用200mm厚C20混凝土作為墊層兼找平層;底板厚500mm,混凝土等級為C40,抗滲等級P16。由于巖石與混凝土兩種材料線
漲系數不同,基巖基本不隨溫度變化而變化。混凝土因溫度變化產生收縮應力,收縮時受到基巖約束,當混凝土底板的收縮應力釋放時,混凝土即產生裂縫。如果在底板與基巖之間設計一道柔性隔離層(如碎石墊層),則底板收縮產生的應力就可以通過柔性層釋放。
2、基巖在爆破處理過程中產生了大量的裂隙,這些裂隙中儲藏了相當豐富的地下水。底板開裂后,裂隙中的地下水便通過底板裂縫滲透至室內,影響使用功能。
3、底板混凝土強度和抗滲等級設計偏高:該工程地下室底板混凝土強度為C40,抗滲等級為P16,按照規范要求,該強度和抗滲等級的混凝土每立方的水泥用量不能低于320kg,混凝土公司提供的配合比為每立方水泥用量340kg,符合規范要求。由此導致混凝土中水泥用量偏大,產生的水化熱增大,收縮應力較大,在地基約束條件下,底板混凝土產生大量早期裂縫。
4、底板滲透結晶型外防水未起到作用:該工程地下室底板防水為外防水,采用滲透結晶型防水材料。防水施工方法為干撒法施工,即綁扎好地下室底板鋼筋后,在墊層上干撒防水材料。該施工方法無法保證干撒的均勻性,特別是鋼筋間距較密區下部用量無法保證,而且由于該防水屬于剛性防水材料,混凝土一旦開裂,防水就會失去作用。所以從底板滲水情況來看,該防水是失敗的。
三、裂縫處理
由于該工程地下室底板滲水情況很嚴重,采用單一的治理方法不能解決問題,經過各單位多次討論,決定采用“堵和防為主、疏導為輔”的原則進行治理。其具體處理方案為:
1.底板下部注漿,在地下室底板上鉆孔到巖石中,用壓力注入水泥漿和化學漿,從而封堵建筑物底板下面巖石和底板之間及巖石自身可能存在的裂縫,達到從源頭切斷水源的目的。注漿分兩次進行:第一次注入成本較低的水泥漿,使水泥漿能封堵大部分裂縫;第二次注入成本較高的化學漿(丙烯酰胺漿液),進一步封堵更細的裂縫,更好地起到堵水的作用。鉆孔直徑為32mm,深度為1.2m,呈梅花性布置,間距為2m。鉆孔前必須用探測儀探定底板鋼筋分布位置,最大程度避開鋼筋,減小鉆孔對結構的影響。單孔設計注水泥漿量為0.3-0.5m3,注化學漿為0.1m3,設計注漿終壓為1.2Mpa。
2.裂縫表面封膠,首先在底板上尋找出水和較大裂縫,確定注膠范圍。然后在確定的注膠裂縫處鉆孔安放注膠咀,鉆孔直徑為12mm,盡量使孔洞穿過裂縫,與水平夾角成30°-60°。最后通過注膠槍向孔洞內注入水中固化的環氧堵水劑,直到裂縫表面有膠體滲出為止。此次裂縫注膠只對漏水、滲水的裂縫進行處理,不漏水的裂縫不做處理。
3.盲溝和濾水層的埋設,在底板下注漿和裂縫注膠施工結束后,為防止今后結構可能繼續變形而產生的微細裂縫漏水,采用無紡布、盲溝的疏水方法將水引入明溝,再通過排水系統排出。具體布置方法為:a、在結構板面上,除原設計明溝外增加部分明溝,引向集水井,再在每兩軸線之間鋪設10#槽鋼作為盲溝,通向明溝;b、盲溝兩邊用1:3水泥砂漿按0.5%向盲溝找坡;c、上鋪設無紡布;d、用1:3水泥砂漿對整個面進行找平、壓光,以便防水施工。
4.柔性防水層施工,在找平層上做一道柔性防水層,目的在于解決底板再漏水和防潮問題。通過對集中常用、性能較好的防水材料進行一系列的對比,并根據《地下工程防水技術規范》4.4.2條的“無機防水涂料宜用于結構主體背水面,有機防水涂料宜用于結構主體的迎水面”的規定,最終決定采用寶力必思路防水材料。涂刷厚度為2mm。防水層施工完后,再施工一道10mm厚的水泥砂漿防水保護層。
5.鋼筋混凝土地坪,為滿足使用功能需要,最后做一道鋼筋混凝土地坪,內配Ф12鋼筋,雙層雙向。
按照上述方裂縫處理方案認真組織實施后,地下室底板裂縫全部被堵住,滲水沒有再發生。作為經驗的積累。如果遇到類似工程,我們應注意以下幾方面問題:
1、地下室底板混凝土強度等級和抗滲等級不宜過高;
2、底板和基巖之間應設置柔性隔離層;
3、底板下防水不宜采用滲透結晶類型的剛性防水;
4、每立方混凝土水泥用量不宜過大,以防水化熱過高;
5、做好混凝土養護工作,混凝土澆筑完后,應覆蓋塑料薄膜或滿鋪麻袋澆水養護至少14天;
6、做好施工記錄和資料的整理工作。
第四篇:樓屋面裂縫的分析和防治措施過程
樓屋面裂縫的分析和防治措施過程
一、鋼筋混凝土現澆板裂縫原因的分析
一般情況下,樓屋面裂縫表現為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。究其原因,主要有施工、設計及混凝土原材料等三方面的原因,以下將逐一具體分析。
一)混凝土原材料質量方面
1、水泥凝結或膨脹不正常,如水泥安定性不穩定,水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產生體積膨脹,產生裂縫。
2、如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會產生不規則的網狀裂縫。
3、堿——骨料反應:蛋白質、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學反應,生成有膨脹能力的堿——硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產生裂縫。
4、水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂混凝上強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫,泵送砼為了滿足泵送條件:坍落度大,流動性好,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象,此時,砼脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
二)施工質量方面
1、混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。
2、混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。
3、施工工藝不當引起:在施工過程中由于施工工藝不當,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫;樓板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負穹矩造成橫向裂縫。
4、后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫:為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,規范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設計要求施工,例如施工未留企口縫;板的后澆帶不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
5、樓面墊層內鋪設的暗裝水管、電線套管鋪設不當,如水管、電線套管鋪設不夠牢靠、集中鋪設、上下交疊鋪設致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內,保護層厚度不足都可能造成板面沿管線長度方向產生裂縫。
6、混凝土的收縮(溫度裂縫):眾所周知,混凝土引起收縮的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一種新的水泥結晶體,這種結晶體化合物較原材料體積小,因而引起混凝土體積的收縮,即所謂的凝縮,后期主要是混凝土內自由水蒸發而引起的干縮。而且,如果混凝土處在一個溫差變化較大的環境下,將會使其收縮更為加劇。如施工發生在夏季炎熱氣溫下,石子表面溫度升高,使石子體積膨脹,拌制成混凝土后,石子受冷收縮,使混凝土表面出現發絲裂縫;混凝土澆搗后未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時得到水分的補充,因而在硬化過程中,現澆板受到支座的約束,勢必產生溫度應力而出現裂縫,這些裂縫也首先產生在較薄弱的部位,即板角處。另外,室內外溫差變化較大,也要引起一定的裂縫。
7、目前在主體結構的施工過程中,普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動,這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。
三)設計方面
1、地基的不均勻沉降:在住宅建設中,有相當一部分的鋼筋混凝土現澆板的裂縫,是由于地基不均勻沉降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴展基礎,則對于那些相對較長的條式樓來說,要想保正它們沉降均勻是相當困難的,因此,在這種情況下,有時也會由于基礎的不均勻沉降,而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現澆板的開裂。
2、荷載的作用:在住宅建設中,也有少部分鋼筋混凝土現澆板的裂縫,是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設計人員在進行現澆板的配筋計算過程中,通常只是根據其承載能力來確定配筋量的,而往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算,由此而引起裂縫的產生,這些裂縫有時也會超過規范的最大允許值,這也應當引起足夠的重視。
3、結構體型突變及未設置必要的伸縮縫:房屋長度過長,而又未考慮設置伸縮縫,當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時,就要引起裂縫的產生。另外,平面布局凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處由于應力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產生裂縫。
4、在樓房的設計中,設備專業特別是電氣專業,大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設于現澆板中,而且有時集中于某一處現澆板中的管線多達7——8根,并且這些管線的直徑多為2——3CM,由此就會使該處的現澆板厚度大大削弱,從而引起現澆板在該處開裂。
第五篇:現澆混凝土樓板面裂縫的分析和控制措施
現澆混凝土樓板面裂縫的分析和控制措施
施工現場混凝土裂縫的防控
摘要: 論現澆混凝土樓板面裂縫在施工過程中發生機理,尋找施工缺陷,從而防止裂縫的發生。保證現澆混凝土的澆筑質量。
關鍵詞: 現澆混凝土樓面 裂縫 措施
現澆樓板裂縫問題成為住宅樓現澆混凝土構件質量保證的難點。在處理過程中,我們發現大部分裂縫表現為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。雖然,這些裂縫一般被認為對使用無多大危害,但在實際施工中仍有必要對其進行有效控制。特別是避免有害裂縫的產生。本文主要從施工操作方面來剖析裂縫的成因,探討施工中具體的防治措施。
如某市一在建高層住宅樓,建筑面積約12萬平方米,框剪結構,在主體工程施工二層樓板面時,發現樓板在混凝土施工完畢6小時后板面出現裂縫,經現場實地查看,該層樓面多跨樓面存在深淺不一較大面積裂縫。裂縫寬度在0.2mm-1.8mm之間,裂縫位置絕大多數處在板的中部。于是,施工單位組織有關單位,首先對房屋沉降量和傾斜度進行復查,結果都在允許范圍內,再查看施工圖紙也符合有關規范要求。鑒于上述情況,經過認真分析,確認裂縫原因有以下幾點:
一、結構設計方面
1、在結構設計中現澆板基本上采用冷軋帶肋的鋼筋,冷軋帶肋的鋼筋結構構件比普通鋼筋構件產生裂縫的現象更易。板的厚度是否合理,板面的配筋是否過小。
2、現在住宅樓現澆板的配筋基本上為單向板,除支座附近板面有負筋外,在板的中部無上表面鋼筋,該部位板面為素砼,砼無鋼筋的約束力,更加容易產生裂縫。
二、商品混凝土方面
1、商品砼配比方面:由于商品砼在配比中摻入較多外加劑,減少了砼中的水泥用量,使砼收縮裂縫幾率增大。
2、商品砼運輸供應方面:由于商品砼在運輸中可能出現路程較遠時間過長,造成商品砼供應的連續性、及時性不能滿足施工現場要求,部分砼運輸罐車由于到達現場時間過長,造成砼的和易性產生不良的影響,坍落度較小。
3、有個別商品砼罐車在施工過程中發現有擅自往罐車內加水,導致砼的坍落度增大,和易性減弱、離稀。
4、由于商品砼中摻入水泥用量2.3%的高效緩凝減水劑,造成砼在澆筑完畢后、使商品砼初凝時間延長,但初凝至終凝的時間明顯縮短,從而造成砼二次收面的時機不易掌握,二次收面有效時間明顯減少。
5、砼原材料的粒徑及含泥量等、均可導致砼產生裂縫的原因。
6、砼施工工藝方面砼堆積過多,鋪攤較厚及覆蓋澆水養護不及時,也增加砼裂縫的可能性。
三、施工操作方面
1、現澆板上過早施工,加荷引起的裂縫。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》規定,混凝土強度達到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏、堆放下道工序所有材料及支設架桿。但開發商為了搶時間,趕進度,在剛澆好的現澆板上或混凝土尚處在初凝和終凝階段,就任意踩踏,搬運材料,集中堆放磚塊、鋼筋、模板、輔料等。過早的加荷,人為地造成了現澆板裂縫。
2、溫度變化引起的裂縫。水泥在常溫下具有凝結硬化快,水化熱大等特點,尤其在夏天,混凝土澆筑后,水化熱釋放量大,混凝土在高溫下,得不到及時澆水養護,而失水收縮,使混凝土發生干裂,最終導致開裂。調查中發現,居多裂縫都處在受太陽直接曝曬的作業面。
3、板負筋下沉產生的裂縫。在施工過程中,由于施工人員野蠻操作,任意踩踏鋼筋,致使負筋下陷,劉輝陽 甘肅建投總承包公司
保護層過大,減少了板截面的有效高度,使板的承載能力達不到設計的要求,從而導致板裂縫的產生。
4、混凝土施工中過分振搗,模板、墊層過于干燥混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。
5、混凝土澆搗后抹平壓光不及時及養護跟不上,二次抹平壓光不到位、不及時會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。而養護跟不上也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力。過遲養護,由于受風吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發過快,水泥缺乏必要的水化水,而產生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生開裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫度大,養護不當最易產生溫差裂縫。
如何防治現澆板板裂縫的產生,根據多年的施工經驗,提供以下一些防治措施,可供參考:
一、商品砼的性能改善
1、目前已普遍采用泵送商品砼進行澆筑,但受劇烈的市場競爭,導致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的砼外摻劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。因此建議有關部門牽頭,盡快健全和統一對商品砼廠商的行業管理,并根據成本投入比例,相應合理地提高商品砼的市場價格(特別是用于地下室和住宅樓面工程的砼),促使商品砼廠商轉變觀念,控制好原材料質量,選用高效優質砼外摻劑,改善和減小混凝土的收縮值,建立好控制體系。是一項改善商品砼質量和性能的根本性工作。因此加強對商品混凝土進行塌落度的檢查是保證施工質量的重要因素
2、另一方面承包商在訂購商品砼時,應根據工程的不同部位和性質提出對砼品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了砼的品質,導致砼性能下降和收縮裂縫增多。同時現場應逐車嚴格控制好商品砼的坍落度檢查,以保證砼熟料的半成品質量。
3、嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,提高混凝土抗裂強度。嚴格控制水灰和水泥用量。選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,嚴格控制好砂、石粒徑及含泥量。現澆板應選用中粗砂,粒徑在0.25-0.5mm之間的石子,砂石含泥量均不得超過1%。如砂、石粒徑過細過小,含泥量過大,都會降低混凝土強度,最終會使混凝土產生裂縫。
二、施工中應采取的主要技術措施
(一)重點加強樓面上層鋼筋網的有效保護措施。
1、鋼筋在樓面砼板中的抗拉受力,起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止砼收縮和溫差裂縫發生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前題下才能確保有效。在實際施工中,樓面下層的鋼筋網在受到砼墊塊及模板的依托下保護層比較容易正確控制。但當墊塊間距放大到1.5米時,鋼筋網的合理保護層厚度就無法保障,所以縱橫向的墊塊間距限制在1米左右。與此相反,樓面上層鋼筋網的有效保護,一直是施工中的一大較難問題。其原因為:板的上層鋼筋一般較細較軟,受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜;鋼筋離樓層模板的高度較大,無法受到模板的依托保護;各工種交叉作業,造成施工人員眾多、行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏;上層鋼筋網的鋼筋小馬凳設置間距過大,甚至不設(僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐)。
2、根據大量的施工實踐,建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式配置的負彎矩短筋)必須設置鋼筋小馬凳,其縱橫向間距不應大于700毫米(即每平方米不得少于2個),特別是對于Φ8一類細小鋼筋,小馬蹬的間距應控制在600毫米以內(即每平方米不得少于3個),才能取得較良好的效果。
(二)預埋線管處的裂縫防治
1、預埋線管,特別是多根線管的集散處是截面砼受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預理線管的直徑較小,并且房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不重于(即垂直于)砼的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。反之,當預埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的敷設走向又重合于(即垂直于)砼的收縮和受拉力向時,就很容易發生樓面裂縫。因此對
于較粗的管線或多根線管的集散處,應按技術指導規則三的第4條要求增設垂直于線管的短鋼筋網加強。根據項目施工經驗,建議增設的抗裂短鋼筋采用Φ6-Φ8,間距≤150,兩端的錨固長度應不小于300毫米。
2、線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處可按技術指導規則三的第4條采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實。并且當線管數量眾多,使集散口的砼截面大量削弱時,宜按予留孔洞構造要求在四周增設上下各2Φ12的井字型抗裂構造鋼筋。
(三)材料吊卸區域的樓面裂縫防治
1、目前在主體結構的施工過程中,普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層砼澆筑完畢后不足24小時的養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動,這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的砼總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下:
1)、主體結構的施工速度不能強求過快,樓層砼澆筑完后的必要養護(一般不宜≤24小時)必須獲得保證。主體結構階段的樓層施工速度宜控制在6-7天一層為宜,以確保樓面砼獲得最起碼的養護時間。
2)、科學安排樓層施工作業計劃,在樓層砼澆筑完畢的24小時以前,可限于做測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大材料,避免沖擊振動。24小時以后,可先分批安排吊運少量小批量的暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減小沖擊振動力。第3天方可開始吊卸鋼管等大材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。
3)、在模板安裝時,吊運(或傳遞)上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面荷重和振動。
4)、對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位(一般約40平方米左右)的模板支撐架在搭設前,就預先考慮采用加密立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800毫米)和擱柵增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度,減少變形來加強該區域的抗沖擊振動荷載,并應在該區域的新筑砼表面上鋪設舊木模加以保護和擴散應力,進一步防止裂縫的發生。
(四)加強對混凝土施工過程的控制
1、認真做好現澆板養護工作,是保證混凝土強度、防治裂縫產生的重要環節之一。規范規定,常溫下混凝土澆筑后12小時內,必須覆蓋保溫養護,普通水泥不少于7天,如果忽視對混凝土的澆水養護,一方面會降低混凝土強度,另一方面會使混凝土在硬化過程中來不及補充水分,因而大量缺水而產生裂縫。所以做好混凝土的澆水養護,既可減少溫度產生的裂縫,也可降低混凝土收縮而產生的裂縫。
2、現澆板上不要過早上人、堆料、施荷加載,因混凝土澆筑后要有一個硬化過程,才會有強度;在這個過程中,應對混凝土加以保養,不能對混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定強度的情況下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐,這樣帶給現澆板的不是強度,而是更多的裂縫。因此,必須做到在混凝土強度達到1.2N/mm2以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
3、嚴格控制板面負筋保護層厚度。現澆板負筋按設計要求都放在板上面,有梁通過或隔斷時一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。為了控制好負筋保護層厚度,必須采用Φ10-Φ14的鋼筋馬凳,縱橫間距800mm左右來固定負筋的位置,并用電焊把馬凳與負筋焊牢,使馬凳在混凝土澆筑過程中不移位,保證負筋不下沉,從而有效控制負筋保護層的厚度,不使板負筋保護層過厚而產生裂縫。
4、在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。
5、混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加強混凝土早期養護。在夏季樓板澆筑后,對板面應及時用塑料薄膜覆蓋保濕保溫養護,降低混凝土自身水分的快速蒸發,認真養護,防止強風和烈日曝曬盡量選擇在晚上澆筑混凝土。
6、掌握好砼表面二次收面拉毛作業的最佳時間,二次收面拉毛的最佳時間為:在澆筑完一定時間后用
手指插入砼中,若該被插處的砼孔洞未產生自閉合現象時,即為二次收面最佳時間。為了更好掌握收面時間,現場砼指揮作業人員針對本次砼作業面已澆筑完畢的面層,進行不間斷的觀察,發現板面達到收面最佳的時間,馬上安排人員進行,以確保做好有效的消除裂縫二次收面的工藝操作。
7、嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網。
8、在拌合混凝土時,還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥,使混凝土得到補償收縮。減少混凝土的溫度應力。
三、依據施工經驗和施工措施針對混凝土板面裂縫的處理方法如下:
在采取了上述綜合性防治措施后,由于各種原因仍可能有少量的樓面裂縫發生。當這些樓面裂縫發生后,應在樓地面和天棚粉刷之前預先作好妥善的裂縫處理工作,然后再進行裝修
1、對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用抹壓一遍處理。
2、其它一般裂縫處理,其施工順序為:清洗板縫后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。
3、當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。
4、當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片,以提高板的整體性。
5、通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,采用結構膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。
6、板底襲縫采用復合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理(注:當遇到裂縫較寬、受力較大等特殊情況時,建議采用碳纖維粘貼加固)。復合增強纖維的粘貼寬度以350——400毫米為宜。
本文主要從施工操作方面、技術措施方面、商品砼材料質量、及后期的砼養護工作來剖析裂縫的原因,探討施工中具體的防治措施。如在施工過程中以上原因、措施能得到有效落實及預防對砼裂縫將會起到消除和減少。
參考文獻:【建筑施工手冊第四版】
【建筑施工質量通病防治手冊】 【建筑施工手冊】