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影響混凝土梁板開裂的因素及裂縫形態(tài)分析

發(fā)表時(shí)間:2024-07-24 17:01:53 點(diǎn)擊: 85

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是施工過程中經(jīng)常遇到的一個(gè)普遍性問題。混凝土裂縫是無法有效避免的,裂縫產(chǎn)生的原因眾多,例如商品混凝土的使用、添加劑、摻和料使用不當(dāng),以及施工環(huán)節(jié)的不利因素等,都是產(chǎn)生混凝土梁板裂縫的原因。同其他混凝土結(jié)構(gòu)施工相比,混凝土梁板因其澆筑工藝特殊性使其更容易發(fā)生裂縫,這是導(dǎo)致梁板滲水的一個(gè)重要原因,引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。如何避免和預(yù)防混凝土梁板裂縫發(fā)生,是當(dāng)前建筑施工面臨的一個(gè)緊迫的技術(shù)性問題。

1混凝土梁板裂縫成因分析

產(chǎn)生混凝土梁板裂縫原因眾多,且有不同因素疊加作用在一起,每一條裂縫的產(chǎn)生,都是多種因素共同作用的結(jié)果。通過綜述國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),結(jié)合施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們總結(jié)了以下幾種混凝土梁板裂縫原因。

1.1制作混凝土原材料質(zhì)量問題引發(fā)的裂縫

混凝土梁板主要制作原材料如下:砂石、水、水泥、鋼材以及添加劑等。這些材料中任何一種出現(xiàn)質(zhì)量問題,都可能產(chǎn)生混凝土梁板裂縫?,F(xiàn)場(chǎng)常見的裂縫有以下幾種:一是使用不合格的水泥易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫,例如立窯生產(chǎn)的水泥質(zhì)量明顯要劣于旋窯生產(chǎn)的,使用這種質(zhì)量不合格的水泥會(huì)大大增大裂縫發(fā)生幾率;二是制作混凝土的砂石中含泥量偏高,就會(huì)影響混凝土的硬化速度和強(qiáng)度,在混凝土硬化過程中易形成網(wǎng)狀裂縫(見下圖1);混凝土砂石含量過高,容易導(dǎo)致梁板側(cè)面裂縫發(fā)生;,特別是我國南方濕熱環(huán)境中;混凝土易發(fā)生堿集料反應(yīng);從而導(dǎo)致混凝土爆炸裂縫產(chǎn)生;三是水和外加劑,混凝土拌合用水中氯化物含量偏高會(huì)加劇鋼筋腐蝕,從而影響梁板強(qiáng)度。

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1.2施工過程引發(fā)的裂縫

混凝土施工工藝眾多,涉及面很廣,無法一一論述;一般容易引起梁板裂縫原因歸納如下:一是施工操作不當(dāng)使支座負(fù)筋位置下降,鋼筋保護(hù)層過大;固定支座變成塑性鉸支;容易造成板面沿梁邊通長裂縫;二是在澆筑過程中,混凝土搗振不均勻,出現(xiàn)漏搗區(qū)域,從而在梁板內(nèi)部產(chǎn)生不密實(shí)區(qū),最終引發(fā)裂縫;混凝土搗振過振;也會(huì)出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象,使混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)不到要求。在后期混凝土使用中引發(fā)裂縫。三是梁板表面保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致梁板中鋼筋容易受到腐蝕并發(fā)生體積膨脹,這會(huì)誘發(fā)梁板縱向裂縫發(fā)生;四是梁板混凝土施工質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志,混凝土成型后的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、振搗各道工序中的疏漏和任何缺陷;都可能引發(fā)裂縫產(chǎn)生。五是混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是引發(fā)混凝土收縮開裂的主要原因;混凝土澆筑面沒有及時(shí)覆蓋、澆水濕潤;面層水分會(huì)迅速蒸發(fā),混凝土很容易收縮開裂;特別是我國南方夏天氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大、混凝土中的水分蒸發(fā)快;更容易引發(fā)混凝土表面裂縫。

1.3模板變形引發(fā)的裂縫

模板變形引發(fā)的裂縫是指梁板混凝土;在澆筑時(shí)及混凝土早期硬化過程中模板因各種原因變形造成梁板混凝土內(nèi)部產(chǎn)生變形應(yīng)力引發(fā)的裂縫,這類裂縫主要有以下幾種情況:一是在澆筑、振搗梁板混凝土?xí)r模板體系發(fā)生變形;同時(shí)又未能二次振搗;引發(fā)的梁板混凝土內(nèi)部裂縫。二是模板過早拆除引起梁板混凝土變形出現(xiàn)裂縫;三是過早施加施工荷載引起模板體系變形從而引起梁板結(jié)構(gòu)變形;即梁板混凝土早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí);承受彎、壓、拉應(yīng)力引發(fā)梁板裂縫。如梁板混凝土澆筑剛完成;就在梁板面上吊放鋼筋、鋼管等;由于材料吊卸產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)荷載;容易引起混凝土梁板的不規(guī)則的受力裂縫,(見下圖2)并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。

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1.4混凝土級(jí)配引發(fā)的裂縫

混凝土級(jí)配不合理也會(huì)誘發(fā)梁板裂縫,主要包括以下兩種情況:一是預(yù)應(yīng)力T梁底部以及空心板兩端鋼筋鋪設(shè)過密,導(dǎo)致大顆粒砂石不能沉降,導(dǎo)致細(xì)料含量大幅上升,從而降低該區(qū)域級(jí)配等級(jí),這很容易誘發(fā)細(xì)微裂縫;二是施工單位為了保證梁板強(qiáng)度,私下增加了水泥用量,從而加大混凝土結(jié)構(gòu)收縮并產(chǎn)生裂縫。

1.5溫差應(yīng)力引發(fā)的裂縫

混凝土遇冷收縮、遇熱膨脹。在內(nèi)外部出現(xiàn)較大溫差的情況下,緩凝土構(gòu)件會(huì)發(fā)生明顯變形。如果形變受到制約,內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,且應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度后,就會(huì)產(chǎn)生裂縫?;炷翜夭钪饕且?yàn)槭┕きh(huán)境溫度快速變化、水化氣、高溫施工環(huán)境等引起的。尤其是在夏天高溫環(huán)境下施工,混凝土內(nèi)外部溫差懸殊,容易在表面產(chǎn)生大量裂縫。

2混凝土裂縫預(yù)防措施和對(duì)策

綜上所述,我們分析了混凝土梁板裂縫的主要成因,其中一些裂縫可以通過采取有效預(yù)防措施來有效規(guī)避和去除,對(duì)此本文提出了以下預(yù)防裂縫的對(duì)策和措施。

2.1加強(qiáng)施工原材料質(zhì)量管理

施工單位要加強(qiáng)混凝土原材料質(zhì)量管理,對(duì)檢驗(yàn)不合格的材料堅(jiān)決不使用,確保每一種材料質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。接下來對(duì)混凝土比較重要的兩種原材料質(zhì)量管理進(jìn)行探討:一是水泥質(zhì)量控制。在施工之前要對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行檢查,保證使用的水泥達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求,盡量使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。不同型號(hào)的水泥要分開存放,避免混合發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng),影響水泥抗裂性、凝結(jié)性等。二是骨料質(zhì)量控制?;炷梁沉繉?duì)梁板抗拉性、收縮性有較大影響。進(jìn)入施工場(chǎng)地的碎石要按照級(jí)配分開存放,嚴(yán)格按照配合比要求配置骨料。

2.2混凝土施工過程控制

首先混凝土澆筑完畢及時(shí)進(jìn)行振搗密實(shí),保證混凝土的均勻性和密實(shí)性,提高混凝土本身的抗裂能力。二是要保證鋼筋保護(hù)層厚度達(dá)標(biāo),保護(hù)層過薄過厚都會(huì)引發(fā)裂縫。施工中合理安排各工種交叉作業(yè)時(shí)間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋應(yīng)及時(shí)穿插,以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。教育引導(dǎo)板面操作人員自覺沿鋼筋支撐點(diǎn)行走,不得隨意踩踏中間部位鋼筋。必要時(shí)搭設(shè)臨時(shí)簡易通道(或鋪設(shè)跳板)。安排鋼筋工在混凝土澆筑過程中,及時(shí)進(jìn)行樓面鋼筋整修,特別是樓板面負(fù)筋容易踩踏下沉處要重點(diǎn)檢查和修復(fù)。合理設(shè)置負(fù)筋馬凳支撐,加強(qiáng)負(fù)筋抗位移能力。三是在結(jié)構(gòu)薄弱處,必要時(shí)增設(shè)構(gòu)造配筋,增加梁板抗裂性。四是加強(qiáng)模板安裝、拆除控制。模板要求整體性好、剛度大,支撐體系穩(wěn)固。特別是嚴(yán)格控制拆模時(shí)間,強(qiáng)度未達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí),嚴(yán)禁拆?;虿鸪巍N迨菄?yán)禁過早施加施工荷載;混凝土施工完筋、鋼管等集中荷載;同時(shí)要分散擺放。六是梁板混凝土澆筑完畢要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的抗裂、抗?jié)B性能影響極大,當(dāng)混凝土進(jìn)入終凝后即開始澆水覆蓋或蓄水養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)是混凝土施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作,養(yǎng)護(hù)得當(dāng)能促使混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

2.4混凝土梁板溫差引起裂縫預(yù)防

在夏季時(shí)節(jié)施工,施工環(huán)境溫差變化較大,特別是白晝溫差十分懸殊。在這種情況下進(jìn)行混凝土施工,首先,要盡量避開高溫時(shí)間段施工,例如在10∶00-16∶00之間盡量不要進(jìn)行澆筑。其次,要加強(qiáng)澆筑后保養(yǎng)管理,在高溫天氣環(huán)境下,要提高澆水頻率,同時(shí)采取覆蓋或蓄水措施。在冬季施工,迎風(fēng)面溫差變化相對(duì)較大,容易產(chǎn)生大量裂縫。

因此在澆筑過程中要采取防風(fēng)措施,有效降低溫差變化??傊?,針對(duì)溫差變化較大的施工環(huán)境,要積極采取有效措施避免梁板內(nèi)外溫差變化過大。

3梁板裂縫修補(bǔ)措施

在施工中,即使采取了各種預(yù)防措施和做了充分準(zhǔn)備工作,梁板往往也會(huì)發(fā)生不同程度的裂縫,這是無法徹底避免的。梁板發(fā)生裂縫后,就必須采取有效措施加以修補(bǔ),以將裂縫影響降低到最小程度。首先,要在樓地面和天棚粉刷之前處理裂縫,完成這道工序后才進(jìn)入后期裝修環(huán)節(jié);樓地面上部的細(xì)石混凝土找平層相對(duì)較厚,可以在找平層中增鋪一層鋼筋網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)的方式進(jìn)行裂縫封閉補(bǔ)強(qiáng),一般來說梁板上部往往鋪貼了地板或者地磚,裂縫影響相對(duì)較小。但板底粉刷層相對(duì)較薄,而且沒有吊頂遮擋,裂縫容易暴露在外,不僅影響美觀而且會(huì)引發(fā)業(yè)主爭議,因此要高度重視板底裂縫修補(bǔ)。板底細(xì)縫可以委托專業(yè)修補(bǔ)公司用纖維板進(jìn)行粘合封閉處理,如果裂縫較大就必須使用碳纖維粘貼加固。目前使用聚合物抗裂防水砂漿修補(bǔ)天棚混凝土裂縫的方法;是目前較理想的裂縫封閉、修補(bǔ)措施。該方案施工簡單、操作容易;完成后強(qiáng)度高同時(shí)它和一般水泥砂漿粉刷效果一樣;無需在進(jìn)行粉飾。

4結(jié)束語

現(xiàn)澆混凝土梁板是建筑物重要組成部分,也是易出現(xiàn)裂縫部位。在施工環(huán)境、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工技術(shù)、原材料等多種因素共同作用下,混凝土梁板很容易產(chǎn)生裂縫,這是無法徹底避免的。現(xiàn)澆混凝土梁板施工過程中,要加強(qiáng)技術(shù)控制和應(yīng)用,最大程度將梁板裂縫損害控制在最小范圍內(nèi)。在對(duì)梁板裂縫進(jìn)行修補(bǔ)前提下,從整體上提升現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,以提高現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,為建筑物總體施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。



內(nèi)容來源:砼話

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