影響混凝土梁板開裂的因素及裂縫形態(tài)分析

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是施工過程中經(jīng)常遇到的一個普遍性問題?；炷亮芽p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，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)致梁板滲水的一個重要原因，引起了社會各界的廣泛關(guān)注。如何避免和預(yù)防混凝土梁板裂縫發(fā)生，是當前建筑施工面臨的一個緊迫的技術(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，結(jié)合施工實踐經(jīng)驗，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，就會影響混凝土的硬化速度和強度，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加劇鋼筋腐蝕，從而影響梁板強度。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：一是施工操作不當使支座負筋位置下降，鋼筋保護層過大；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)生不密實區(qū)，最終引發(fā)裂縫；混凝土搗振過振；也會出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，使混凝土強度等級達不到要求。在后期混凝土使用中引發(fā)裂縫。三是梁板表面保護層厚度不達標，導(dǎo)致梁板中鋼筋容易受到腐蝕并發(fā)生體積膨脹，這會誘發(fā)梁板縱向裂縫發(fā)生；四是梁板混凝土施工質(zhì)量好壞的一個重要標志，混凝土成型后的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、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)護不當是引發(fā)混凝土收縮開裂的主要原因；混凝土澆筑面沒有及時覆蓋、澆水濕潤；面層水分會迅速蒸發(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度低或無強度時；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。1.4混凝土級配引發(fā)的裂縫混凝土級配不合理也會誘發(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)致細料含量大幅上升，從而降低該區(qū)域級配等級，這很容易誘發(fā)細微裂縫；二是施工單位為了保證梁板強度，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)件會發(fā)生明顯變形。如果形變受到制約，內(nèi)部將會產(chǎn)生應(yīng)力，且應(yīng)力超過混凝土抗拉強度后，就會產(chǎn)生裂縫?；炷翜夭钪饕且驗槭┕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，對此本文提出了以下預(yù)防裂縫的對策和措施。2.1加強施工原材料質(zhì)量管理施工單位要加強混凝土原材料質(zhì)量管理，對檢驗不合格的材料堅決不使用，確保每一種材料質(zhì)量達到設(shè)計要求。接下來對混凝土比較重要的兩種原材料質(zhì)量管理進行探討：一是水泥質(zhì)量控制。在施工之前要對水泥質(zhì)量進行檢查，保證使用的水泥達到施工設(shè)計要求，盡量使用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。不同型號的水泥要分開存放，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α喊蹇估?、收縮性有較大影響。進入施工場地的碎石要按照級配分開存放，嚴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進行振搗密實，保證混凝土的均勻性和密實性，提高混凝土本身的抗裂能力。二是要保證鋼筋保護層厚度達標，保護層過薄過厚都會引發(fā)裂縫。施工中合理安排各工種交叉作業(yè)時間，在板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋應(yīng)及時穿插，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行走，不得隨意踩踏中間部位鋼筋。必要時搭設(shè)臨時簡易通道(或鋪設(shè)跳板)。安排鋼筋工在混凝土澆筑過程中，及時進行樓面鋼筋整修，特別是樓板面負筋容易踩踏下沉處要重點檢查和修復(fù)。合理設(shè)置負筋馬凳支撐，加強負筋抗位移能力。三是在結(jié)構(gòu)薄弱處，必要時增設(shè)構(gòu)造配筋，增加梁板抗裂性。四是加強模板安裝、拆除控制。模板要求整體性好、剛度大，支撐體系穩(wěn)固。特別是嚴格控制拆模時間，強度未達到拆模強度時，嚴禁拆?；虿鸪?。五是嚴禁過早施加施工荷載；混凝土施工完筋、鋼管等集中荷載；同時要分散擺放。六是梁板混凝土澆筑完畢要及時對混凝土進行養(yǎng)護。養(yǎng)護對混凝土的抗裂、抗?jié)B性能影響極大，當混凝土進入終凝后即開始澆水覆蓋或蓄水養(yǎng)護。混凝土養(yǎng)護是混凝土施工中一項十分關(guān)鍵的工作，養(yǎng)護得當能促使混凝土強度的正常發(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。在這種情況下進行混凝土施工，首先，要盡量避開高溫時間段施工，例如在10∶00－16∶00之間盡量不要進行澆筑。其次，要加強澆筑后保養(yǎng)管理，在高溫天氣環(huán)境下，要提高澆水頻率，同時采取覆蓋或蓄水措施。在冬季施工，迎風(fēng)面溫差變化相對較大，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槍夭钭兓^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梁板裂縫修補措施在施工中，即使采取了各種預(yù)防措施和做了充分準備工作，梁板往往也會發(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，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入后期裝修環(huán)節(jié)；樓地面上部的細石混凝土找平層相對較厚，可以在找平層中增鋪一層鋼筋網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)的方式進行裂縫封閉補強，一般來說梁板上部往往鋪貼了地板或者地磚，裂縫影響相對較小。但板底粉刷層相對較薄，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引發(fā)業(yè)主爭議，因此要高度重視板底裂縫修補。板底細縫可以委托專業(yè)修補公司用纖維板進行粘合封閉處理，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天棚混凝土裂縫的方法；是目前較理想的裂縫封閉、修補措施。該方案施工簡單、操作容易；完成后強度高同時它和一般水泥砂漿粉刷效果一樣；無需在進行粉飾。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)