淺析民用建筑樓面裂縫原因及其防治

楊軼杰

摘要:樓面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因十分復(fù)雜,有材料、溫度變化等原因,也有施工等方面的原因。但在目前,民用建筑樓面裂縫尚未引起工程人員足夠重視,文章將分別從民用建筑樓面裂縫的種類以及特征等入手尋找其形成的原因,最終找出具體的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞:民用建筑;裂縫原因;建筑樓面裂縫

中圖分類號(hào):TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)27-0114-02

一、民用建筑樓面裂縫的種類及其特征

(一)民用建筑樓面裂縫的種類

1.結(jié)構(gòu)裂縫。雖然現(xiàn)澆樓板承載力均能滿足設(shè)計(jì)要求,但由于預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板后,墻體剛度相對(duì)增大,樓板剛度相對(duì)減弱。因此在一些薄弱部位和截面突變處,往往容易產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性裂縫。例如:墻角應(yīng)力集中處的45°斜裂縫,板端負(fù)彎矩較大處的板面裂縫等。

2.溫差裂縫。由于溫度變化,混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫,此類裂縫一般集中在東西單元的房間以及屋面層和上部樓層的樓板。

3.收縮裂縫。混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過(guò)程中易形成各種收縮裂縫。

(二)民用建筑樓面裂縫的特征

裂縫的位置取決于兩個(gè)因素,一是約束,二是抗拉能力。對(duì)樓板來(lái)說(shuō),約束最大的位置在四個(gè)轉(zhuǎn)角處,因?yàn)檗D(zhuǎn)角處梁或墻的剛度最大,它對(duì)樓板形成的約束也最大。同時(shí)沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響,樓板成為收縮變形最大的部位。一般來(lái)說(shuō),樓板內(nèi)配筋都按平行于樓板的兩條相鄰邊而設(shè)置,也就是說(shuō),轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最為薄弱。故大多數(shù)板上裂縫都出現(xiàn)在沿外墻轉(zhuǎn)角處,而且呈45°斜向放射狀。

二、民用建筑發(fā)生樓面裂縫的原因

1.混凝土水灰比、塌落度過(guò)大,或使用過(guò)量粉砂,這些都容易導(dǎo)致裂縫的發(fā)生?；炷蠌?qiáng)度值對(duì)水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計(jì)量變動(dòng)對(duì)強(qiáng)度影響的疊加。因此,水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計(jì)量偏差,將直接影響混凝土的強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收縮大,抗拉強(qiáng)度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。泵送砼為了滿足泵送條件——坍落度大,流動(dòng)性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象,此時(shí),砼脫水干縮時(shí),就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。

2.由混凝土溫度變形和收縮變形引起的裂縫。鋼筋混凝土梁、柱、墻、板等構(gòu)件共處在同一個(gè)大氣環(huán)境中,當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時(shí),這些構(gòu)件的混凝土相應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。由于體型上的差異,樓板的體積與表面積的比值較小,在水平方向上樓板的收縮變形一般均超前于(或大于)梁、柱、墻,使樓板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力,梁內(nèi)呈壓應(yīng)力。另一方面是外縱墻與山墻在外界氣溫的影響下,經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復(fù)作用,它們的溫差合力對(duì)房間沿外墻角部樓板將產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力。以上兩個(gè)作用力的疊加,對(duì)樓板形成最不利狀態(tài),當(dāng)樓板內(nèi)拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度,并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸的時(shí)候,樓板內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3.混凝土施工中過(guò)分振搗,模板、墊層過(guò)于干燥?；炷翝仓駬v后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)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(fā)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(guò)于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。

4.混凝土澆搗后過(guò)分抹干壓光和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。過(guò)度地抹平壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過(guò)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(dǎo)致混凝土板表面龜裂。而養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。過(guò)早養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力。而過(guò)遲養(yǎng)護(hù),由于受風(fēng)吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,由于此時(shí)的混凝土強(qiáng)度比較低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開(kāi)裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養(yǎng)護(hù)不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。

5.樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩。施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)早拆模,或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強(qiáng)度低或無(wú)強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護(hù),把板面負(fù)筋踩彎等,將會(huì)造成支座的負(fù)彎矩,導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。此外,大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。

三、民用建筑樓面裂縫的防治對(duì)策

1.嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。研究開(kāi)發(fā)泵送條件下的低收縮率的干硬性混凝土,專門用在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板工程上。嚴(yán)格控制水灰和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子,減小、空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。有條件的不妨采用“放”的特殊構(gòu)造措施。例如,可將端跨設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)支板的形式,即在樓板與梁之間設(shè)置施工縫隔離。對(duì)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(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時(shí),可用抹壓一遍處理。

2.在混凝土澆搗前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,避免過(guò)多吸收水分。澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度。在樓板澆搗過(guò)程中更要派專人護(hù)筋,避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負(fù)彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。

3.混凝土樓板澆注完畢后,表面刮抹應(yīng)限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。樓板澆注后,對(duì)板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫,認(rèn)真養(yǎng)護(hù),防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。

4.施工后澆帶的施工應(yīng)認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,制定施工方案,杜絕在后澆處出現(xiàn)混凝土不密實(shí)、不按圖紙要求留企口縫以及施工中鋼筋被踩彎等現(xiàn)象。同時(shí),更要避免在未澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂,從而造成變形等現(xiàn)象的發(fā)生。澆注后,當(dāng)樓板出現(xiàn)裂縫面積較大時(shí),應(yīng)對(duì)樓板進(jìn)行靜載試驗(yàn),檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)安全性,必要時(shí)可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高板的整體性。

5.嚴(yán)格施工管理,澆搗樓板混凝土?xí)r,必須鋪設(shè)操作平臺(tái),防止施工操作人員直接踩踏上皮負(fù)彎矩鋼筋。同時(shí)加強(qiáng)澆搗樓板混凝土整個(gè)過(guò)程中的鋼筋看護(hù),隨時(shí)將位置不正確的鋼筋復(fù)位,確保其位置準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)樓板底模及支架時(shí),應(yīng)充分考慮能夠滿足承受各種可能的施工荷載的需要。混凝土澆搗后,必須留有足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

以上幾種方法由于受到不同條件的限制,故應(yīng)以提高樓板含鋼率為主,并可以有針對(duì)性地在外墻轉(zhuǎn)角樓板處增配放射性配筋,提高部分外墻的保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)。特別是對(duì)外墻轉(zhuǎn)角處的里墻面,要采用加貼保溫隔熱材料的辦法,使溫差對(duì)樓板變形帶來(lái)的影響,減少到最低限度。

另外,在施工過(guò)程中,還要適當(dāng)?shù)厥┕に俣?嚴(yán)格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過(guò)早上傳、上荷載和過(guò)早拆模。做到科學(xué)施工,堅(jiān)決摒棄違反科學(xué)的蠻干的做法。只有這樣,才能使當(dāng)前民用建筑樓板結(jié)構(gòu)裂縫的這一質(zhì)量頑癥得到有效遏制。

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