黃光玉
(玖龍環(huán)球(中國)投資集團(tuán)有限公司,廣東 東莞523000)
現(xiàn)階段,混凝土施工技術(shù)的發(fā)展不僅改善了混凝土的各項性能,也提高了混凝土的質(zhì)量。然而,混凝土薄板裂縫問題卻越來越頻繁、嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查顯示,常見的混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫與溫度、收縮、荷載效應(yīng)等因素有密切關(guān)系。其中,超過85%的裂縫是溫度或收縮變形引起的,其余為荷載效應(yīng)引起的。從本質(zhì)上來說,明確鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫類型及形成機理,能夠為裂縫防治方案的提出提供有力保障??梢姡狙芯烤哂幸欢ǖ默F(xiàn)實意義。
建筑工程中的墻腳及墻角處的裂縫發(fā)生率偏高,一般出現(xiàn)的裂縫最短為0.3mm,最長為3.0mm。根據(jù)對其走向的分析,發(fā)現(xiàn)此處裂縫多沿板厚度方向分布,出現(xiàn)裂縫后逐漸向外延伸,直至貫穿整個墻面。就裂縫的形狀而言,一般表現(xiàn)為上寬下窄,基本上呈現(xiàn)“V”形,并且通常會順著墻體的軸線方向呈弧狀分布,各裂縫間相互貫通。
此處裂縫的產(chǎn)生與荷載效應(yīng)有密切關(guān)系[1]。具體形成機理體現(xiàn)在3個方面:(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷。在建筑設(shè)計過程中,計算鋼筋時出現(xiàn)差錯,負(fù)彎筋的長度與實際要求不符,對連續(xù)板的支撐力不足。(2)施工缺陷。施工中的蓋筋支撐力不足,會導(dǎo)致其出現(xiàn)下沉傾向,無法發(fā)揮作用。(3)墻體濕潤度不足?;炷林械乃謺粔w吸收,而混凝土中的水分大量流失會導(dǎo)致混凝土材料黏結(jié)度不夠,產(chǎn)生裂縫。
鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板施工過程中,也會沿板內(nèi)布線管出現(xiàn)裂縫。該裂縫發(fā)生的位置多在板底處。此類裂縫的寬度一般最短為0.01mm,最長為0.2mm。大多數(shù)裂縫只發(fā)展到布線管位置,只有少數(shù)裂縫會貫穿沿板厚度。此類裂縫的寬度相對較細(xì)[2],裂縫的形狀以出線狀為主;僅有少數(shù)裂縫出現(xiàn)于穿線管端部,以放射狀為主。
此裂縫的產(chǎn)生與施工技術(shù)密切相關(guān)。通常來講,由于板內(nèi)配筋剛度和直徑偏小。施工期間,底板鋼筋支撐力不足,混凝土重力效應(yīng)影響,鋼筋下沉問題比較常見。與此同時,布線管也會下沉。布線管位置的混凝土中,主要成分是水泥漿,粗骨料較少。而水泥漿的收縮能力較強,若在施工中未按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)用技術(shù),將會加大施工荷載,引起裂縫。
鋼筋混凝土中的面板不規(guī)則裂縫比較常見。該裂縫的多發(fā)位置為板面凸出部位。此類裂縫與其名稱類似,裂縫沒有規(guī)則或方向特點。其寬度一般最短為0.3mm,最長為1.5mm,裂縫嚴(yán)重時,寬度可達(dá)到3.0mm。在板面各部位,都可能會出現(xiàn)板面不規(guī)則裂縫,其中以凸出位置為主。若裂縫比較嚴(yán)重,可能會使板面上的裂縫上下貫通。此種裂縫會致使板面被分割不同小塊,且各板塊都不規(guī)則。
同時,混凝土材料類型、成分配比與用量等,均會對該裂縫的發(fā)生產(chǎn)生影響。若選擇的混凝土含泥量較大,后期并未定期對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容與國家相關(guān)規(guī)定不相符,都可能引起變形裂縫。此外,自然條件也會引發(fā)板面不規(guī)則裂縫。
垂直于板長邊方向的裂縫,一般最短為0.05mm,最長為0.5mm。板長邊方向的中間部位是垂直于板長邊方向裂縫的頻發(fā)位置。若板平面尺寸出現(xiàn)變化,結(jié)構(gòu)受到的外力作用點也會改變,使裂縫也會隨之發(fā)生改變。
此裂縫的產(chǎn)生與混凝土收縮、板邊緣的外力約束有密切關(guān)系。圈梁、墻體等結(jié)構(gòu)都會對板的收縮產(chǎn)生較大的約束,長邊中部在應(yīng)力變化的影響下產(chǎn)生的裂縫程度不同。角區(qū)內(nèi),支撐力若發(fā)生改變會在一定程度上增加拉應(yīng)力,且所增加的拉應(yīng)力會超過混凝土能夠承受的強度。因而,在板面上會出現(xiàn)板面不規(guī)則裂縫。另外,板上下表面的溫差、濕度等,也會引起裂縫。
鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫,可從設(shè)計階段加以防治。(1)選用合理的結(jié)構(gòu)體系。建筑物的平面設(shè)計要具有規(guī)則性,盡量避免平面形狀發(fā)生突變。出現(xiàn)不規(guī)則平面設(shè)計時,可設(shè)置圈梁,提高平面的規(guī)則性。若建筑物結(jié)構(gòu)跨度度大于40m,可設(shè)置伸縮縫,降低因溫差變化而致使變形裂縫的可能性。(2)合理設(shè)置配筋率。配筋時,在確保結(jié)構(gòu)延性的基礎(chǔ)上,現(xiàn)澆板內(nèi)的配筋要以密配和細(xì)筋為主,進(jìn)一步提高配筋率,抑制混凝土收縮。同時,將放射筋配置于外墻拐角的現(xiàn)澆板內(nèi),提高現(xiàn)澆板的抗裂性能,避免其出現(xiàn)裂縫。(3)重視現(xiàn)澆板厚度。施工中,需要明確的是住宅現(xiàn)澆板厚度,應(yīng)不小于110mm;陽臺、廚房等地區(qū)的現(xiàn)澆板厚度應(yīng)大于90mm。在明確并增加樓板厚度的基礎(chǔ)上,提高板的剛度和承載力。(4)合理選擇結(jié)構(gòu)材料。選擇鋼筋材料時,要選擇韌性較好、可焊性較強的鋼筋材料。一般縱向受力鋼筋以HRB400熱軋鋼金為主;箍筋以Q35熱軋鋼金為主;樓板混凝土強度應(yīng)在C20和C30之間。
在施工階段,首先應(yīng)重視混凝土的配比。在混凝土配比期間,要嚴(yán)格按照工程設(shè)計配合比通知單控制混凝土的水灰比。其次,是澆筑質(zhì)量。澆筑前,應(yīng)清理模板內(nèi)的雜物及鋼筋油污等。澆筑期間,要對混凝土出機溫度進(jìn)行控制,采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?,避免出機溫度過高。再次,控制厚度。對現(xiàn)澆板的厚度與混凝土保護(hù)層等厚度進(jìn)行控制,設(shè)置長鋼筋馬凳用于對混凝土的支撐,馬凳的彼此間距要小于1m。最后,重視養(yǎng)護(hù)。定期對施工完畢的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),降低收縮裂縫的發(fā)生率。
防治鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫過程中,也要重視材料質(zhì)量與環(huán)境因素對混凝土施工質(zhì)量的影響。一方面,選擇原材料時,要嚴(yán)格禁止使用特細(xì)砂,選擇級配良好的粗骨料、細(xì)骨料。另一方面,盡量避免在大風(fēng)天氣和高溫天氣澆筑混凝土,以避免混凝土結(jié)構(gòu)水分過快損失,降低變形裂縫發(fā)生率。
現(xiàn)代社會發(fā)展進(jìn)程中,鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫現(xiàn)象比較常見。不同裂縫的形成機理不同,因而需要展開針對性分析。本文在研究中,對墻腳及墻角的裂縫、順板內(nèi)布線管裂縫、板面不規(guī)則裂縫、垂直于板長邊方向裂縫等裂縫類型與形成機理展開探討。在此基礎(chǔ)上,從設(shè)計階段、施工階段和材料與環(huán)境階段,分析變形裂縫防治的方法。期望在本次相關(guān)內(nèi)容的探究下,可以為日后解決薄板變形裂縫問題,以及提高建筑工程質(zhì)量,提供幫助。