淺談混凝土樓面的裂縫質量控制

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摘要: 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。文章主要從施工方面、兼顧設計和材料原因等方面分析了樓面裂縫的綜合性防治措施,以供參考。

  關鍵字：  樓屋面裂縫;施工設計;混凝土原材料;質量控制   Summary:  Building roof cracks were as follows: surface cracking, longitudinal and transverse cracks and diagonal cracks. The reason is mainly the construction, design and concrete raw materials three reasons. Articles mainly from the construction area, taking into account other aspects of the design and analysis of materials causes cracks in the floor of a comprehensive prevention and control measures, for reference.     Keywords:  Building roof cracks; construction design; concrete raw materials; Quality Control                              目      錄     引言                                …………………………… 4 一、鋼筋混凝土現澆板裂縫原因分析    …………………………… 4 　(一)混凝土原材料質量方面          …………………………… 4 (二)施工質量方面               …………………………… 5 　 (三)設計方面                      …………………………… 6 二、裂縫的預防措施               …………………………… 6 　 (一)混凝土原材料質量方面          …………………………… 6 (二)施工質量                   …………………………… 7 　 (三)設計方面                      …………………………… 11 三、裂縫的處理方法                   …………………………… 11 四、對裂縫的彌補處理措施             …………………………… 13 結論                                 …………………………… 13 參考文獻                             …………………………… 14 致謝語                              …………………………… 14                 引  言 混凝土樓層面板的裂縫，是目前較難克服的質量通病之一，特別是住宅工程樓板的裂縫發(fā)生后，往往會引起投訴、糾紛以及索賠要求等。現結合我公司近年來大量施工實踐中的經驗和教訓，以及裂縫的防治處理，重點介紹以施工為主、兼顧設計和材料原因，分析樓面裂縫的綜合性防治及具體措施。   一、鋼筋混凝土現澆板裂縫原因分析 　　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(wěn)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(guī)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(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 Ca(OH)2與空氣中CO2作用生成CaCO3,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(guī)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(guī)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: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(fā)而引起的干縮。 　(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。 　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。 二、裂縫的預防措施 　　對于現澆板的裂縫問題,可以采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現: 　　(一)混凝土原材料質量方面 　　1.盡可能不使用民辦小廠生產的水泥,如必須使用,應認真對水泥標號及安定性進行試驗。 　　2.采取嚴把原材料進貨關、認真地對進場砂石骨料進行檢驗,嚴格控制砂的粒徑及含泥量。并做好各項試驗,一經發(fā)現不合格材料進場必須立即停止使用并清除出場。 　　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,嚴格控制水和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。 (二)施工質量 一、商品混凝土的性能改善   　　目前現澆結構已經普遍采用商品混凝土進行澆筑，但受劇烈的市場競爭，導致各個商品混凝土廠商以采用大粉煤灰摻量，低價位、低性能的混凝土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，所以在控制商品混凝土質量方面要根據工程的不同部位和性質提出對混凝土品質的明確要求，不能片面的壓價和追求低價格、低成本而忽視了混凝土的品質，從而導致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時現場逐車嚴格檢查商品混凝土的坍落度，不符合要求的堅決退場，以保證混凝土熟料的半成品質量。[1]   　　二、施工中應采取的主要技術措施  　　樓面裂縫的發(fā)生除以陽角450斜角裂縫為主外，其他還有常見的兩類：(1)預埋線管及線管集散處；(2)施工中用轉材料臨時較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區(qū)域。現從施工角度進行綜合分析，采取以下幾項主要技術措施可防治樓面裂縫：   (一)重點加強樓面上層鋼筋網的保護   　　鋼筋在樓面混凝土板中的抗拉受力起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差裂縫發(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層前提下才能確保有效。但是，樓面上層鋼筋網的有效保護一直是施工中的一大難題。板的卜層鋼筋一般較細。受到施工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；而在施工過程中，各工種交叉作業(yè)，上面又有大量人員走動、踩踏，這就造成了上層鋼筋容易彎曲、變形。所以，這些原因要必須在施工過程中加以改進，具體措施如下：   　　1．根據大量的施工實踐，樓面雙層雙向鋼筋必須設置鋼筋小撐馬，其縱橫向間距不應大于600mm(即每平方米不得少于3只)，特別是對于細小的鋼筋，這樣才能起到較好的效果。   　　2．盡可能合理地安排好各個工種交叉作業(yè)時間，在綁扎完板底鋼筋后，線管預埋和模板收頭應及時穿插并爭取全面完成，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數量；同時對施工人員加強教育和管理，使他們充分認識到保護板面鋼筋的重要性，必須行走時，盡量沿鋼筋小馬撐支撐點通行。   　　3．在混凝土澆筑時對裂縫易發(fā)生部位和負彎矩筋受力最大區(qū)域應鋪設臨時性活動跳板，擴大接觸面，盡量避免上層鋼筋受到重新踩踏變形?；炷翝仓r安排足夠數量的鋼筋工進行護筋，確保鋼筋位置正確。   　　4．在樓梯、施工縫等頻繁通行處應搭設臨時的簡易通道，以供施工人員通行。   　　(二)預埋線管處的裂縫防治   　　預埋線管的集散處是截面混凝土受到較多消弱，從而引起應力集中容易導致裂縫發(fā)生的部位。尤其是當預埋管線的直徑較大，開間寬度也較大，并且線管的敷設走向又垂直于混凝土的收縮方向時，就很容易發(fā)生裂縫。所以可以采用：   　　1，增設垂直于線管的短鋼筋網加強，φ6—φ8，間距≤150mm，兩端的錨固長度應不小于300mm。   　　2．線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越，交叉處可以采用線盒。并且當線管數量很多時，宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各2φ12的井字形抗裂構造鋼筋。  　　(三)材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治   　　由于目前在實際施工中存在著質量和工期之間的較大矛盾，樓層施工速度過快，因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的時間，上面就已經開始進行鋼筋綁扎、材料吊運等工作，這就使大開間的樓面非常容易在強度不足的情況下而引起受力裂縫，而且這種裂縫一旦形成就是永久裂縫。對于這類裂縫的防治措施可以采用以下方法：   　　1．施工速度方面不能過快，樓層混凝土澆筑完后的必要養(yǎng)護一定要保證(不宜小于24小時)，以確保樓面混凝土獲得最起碼的養(yǎng)護時間。   　　2．在樓面混凝土澆筑完2-4小時之內，盡量避免吊卸較重的大宗材料和大量人員進行鋼筋綁扎施工，并且在吊運少量的材料時做到輕卸、輕放。兩、三天以后方可進行正常支模等施工。在模板安裝時，不得將材料集中堆放，應做到分散就位，以減少樓面集中荷載。   　　3．對于大開間的樓面應在模板支撐架搭設前就預先采用加密立桿以增加剛度，減少變形來加強該區(qū)域的抗沖擊振動荷載，并在已澆筑的樓面上鋪設木模以擴散壓力，進一步防止裂縫發(fā)生。   　　(四)加強模板體系的質量要求   　　模板質量的好壞直接影響砼的表面質量，施工中由于模板的緣故也易導致樓面裂縫，施工中可采取如下措施克服；   　　1、選擇有足夠剛度的模板支撐體系，不得隨意改變技術人員確定的施工方案，避免模板變形、支撐下沉。   　　2、模板接縫應嚴密，嚴禁模板漏漿。   　　3、南于旆工諫度快．而施工單位又不愿意過多的在模板上投入，這就造成模板周轉不足、頂板支撐過旱拆模。施工中要嚴格執(zhí)行拆模申請單制度，只有在同條件養(yǎng)護試塊臺格的情況下才允許拆模。   　　(五)加強混凝土澆筑質量的管理   　　混凝土澆筑的質量不僅影響混凝土的強度，還易造成表面裂縫，施工中可采取下列措施來克服表面裂縫：   　　1、商品混凝土中嚴禁私自加水，造成混凝土和易性差。   　　2、混凝土澆筑速度不宜太快、導致內部振搗不足。   　　3、混凝土表面搓平要得當，合理掌握搓平時間和遍數，搓平不宜少于2遍。   　　(六)加強對樓面混凝土的養(yǎng)護工作   　　混凝土的早期保濕養(yǎng)護是非常重要的一個環(huán)節(jié)，可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生。在實際施工中，如果不能保證足夠的澆水養(yǎng)護的時間，那么必須堅持覆蓋麻袋進行一周左右的保濕養(yǎng)護或采用養(yǎng)護液進行養(yǎng)護。  1.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。 　  2.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(yǎng)護。 3.嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上傳、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(fā)生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。 4.施工后澆帶的施工應認真領會設計意圖,制定施工方案,杜絕在后澆處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。同時更要杜絕在未澆筑混凝土前就將部分模板,支柱拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形。 5.對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強,抗裂短鋼筋采用Φ6～Φ8,間距≤150,兩端的錨固長度應不小于300mm。 6.對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設前,就預先考慮采用加密立桿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(qū)域的抗沖擊振動荷載,并應在該區(qū)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(fā)生。 7.加強對樓面砼的養(yǎng)護:砼的保濕養(yǎng)護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養(yǎng)護可以避免表面脫水并大量減少砼初期伸縮裂縫發(fā)生。  8.嚴格控制板面負筋的保護層厚度:現澆板負筋一般放置在支座梁鋼筋上面,與梁筋應綁扎在一起;另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護層,避免支座處因負筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫,板的保護層厚度不應大于1.5cm。 　(三)設計方面 　1.對于地基的不均允沉降,可以通過調整基礎的選型來對樓房沉降和沉降差進行控制,如采取改用深基礎及樁基礎等方式以減少這類裂縫的發(fā)生。 2.在板角增加輻射筋?，F澆板的四周在設計上都已配置負筋,但針對絕大多數裂縫產生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使產生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫,此外配筋較多時,相對來說也能明顯改善裂縫的產生或擴展,根據裂縫距板角的距離,輻射筋長度為1.5m左右。 3.平面布置上盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。平面轉角過多,即薄弱部位越多,而這些部位由于應力集中,往往是裂縫的多發(fā)區(qū)。 三、裂縫的處理方法 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(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現龜裂時,可用抹壓一遍處理。 （1）大體積混凝土的熱功計算       1.混凝土內部中心溫度計算       T1（t）=Tj+Thξ（t） 式中：T1（t）—t齡期混凝土中心計算溫度（℃）(是混凝土溫度的最高值)；          Tj—混凝土澆筑溫度（℃），取30℃；          2. 保溫材料厚度計算    底板混凝土表面采用保溫材料（阻燃草簾）蓄熱保溫養(yǎng)護。在草袋上下再各鋪一層不透風的塑料薄膜。其厚度的計算公式：          δ=0.5h•λx(T2-Tq)Kb/［λ•（Tmax-T2）］          式中：δ—保溫材料厚度（m）；          h—底板厚度；          λx—各保溫材料導熱系數[W/（m•K）]取0.14；          λ—混凝土的導熱系數，取2.33[W/（m•K）]；          T2—混凝土表面溫度（℃）；          Tq—施工期間大氣平均溫度（℃），取28℃；          T2-Tq—取18（℃）；          Tmax—最高溫度；          Tmax-T2—取23（℃）；          Kb—傳熱系數修正值，取1.3；          代入數值得：δ=0.5h•λx(T2-Tq)Kb/［λ•（Tmax-T2）］          =0.5×2×0.14×18×1.3/（2.33×23）          =0.06m=6cm  [2] 2.其它一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1∶2或1∶l水泥砂漿襪縫,壓平養(yǎng)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(huán)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的可采用結構膠粘扁鋼加固補強,板縫用灌縫膠高壓灌膠。 四、對裂縫的彌補處理措施   　　如果樓面已經由于各種原因而產生了裂縫，那么就需要做好妥善處理工作，然后再進行裝修等工作。根據我公司的經驗，住宅樓地面上部的找平層較厚，可以通過在找平層中增設鋼絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強，并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋，問題相對較小。但是由于板底裝飾層較薄，通常無吊頂遮蓋，裂縫容易暴露，影響美觀并引起投訴，所以板底應該妥善處理，可以采用委托具有資質的專業(yè)加固單位采用壓力灌漿等方法對裂縫作處理，這是目前比較理想的裂捷彌補措施。   　　總而言之，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(fā)生。當這些樓面裂縫發(fā)生后，應在樓地面和頂棚粉刷之前預先做好妥善的裂縫處理工作，然后再進行裝修。根據我的經驗，裂縫最常見的處理方法為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法。使用混凝土修補膠、注縫膠、混凝土快速修補劑等，使裂縫修補的效果更好，工藝更簡單，費用更省。這些新材料、新機具和修補方法經過近10來年的現場考驗，證明耐久性令人滿意，目前這幾種方法已經在許多維修改建加固項目中得到推廣應用。修補混凝土裂縫的工序如下：裂縫清理→粘貼注漿嘴和封閉裂縫→試漏→配制注漿液→壓力注漿→二次注漿→清理表面→裝飾。住宅樓地面上部的粉刷找平層較厚，可以通過在找平層中增設鋼絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強，是目前較理想的裂縫彌補措施。只要我們在施工中加強各方面的管理、監(jiān)督，裂縫的通病是可以防冶的。[3] 結語： 對于混凝土樓面容易出現的一些非結構性裂縫現象,經國內外眾多專家的分析研究,以及實際工程中的防治、處理案例,已經積累了比較豐富的經驗。但要徹底消除裂縫現象,尚有待不斷提高施工技術和積累經驗,并進行技術創(chuàng)新,采用更為科學的解決方法。     參考文獻： [1]王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海：上?？茖W技術出版社，1995.  [2]中國建筑科學研究院.混凝土實用手冊[M].北京：中國建工出版社. [3] 淺談混凝土板裂縫的主要防治措施[J]濟南：經濟導報