商品混凝土裂縫的原因與防治
2006-10-17 00:00
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[摘 要] 文章從分析混凝土開裂的原因入手，通過大量的工程實(shí)例調(diào)查，總結(jié)出混凝土結(jié)構(gòu)開裂是多方面因素造成的，而主要因素則在于混凝土生產(chǎn)制造、施工及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三方面。文章分別對(duì)這三個(gè)方面逐一進(jìn)行了剖析，提出了防止裂縫出現(xiàn)的措施和方法，同時(shí)著重指出施工和養(yǎng)護(hù)方式不當(dāng)是使混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。
[關(guān)鍵詞] 商品混凝土； 裂縫； 對(duì)策
商品混凝土以其進(jìn)度快、質(zhì)量好、勞力省、消耗低、技術(shù)先進(jìn)、現(xiàn)場(chǎng)文明等諸多優(yōu)點(diǎn)，已成為城市建筑業(yè)不可缺少的重要組成部分，越來越受到人們的歡迎，是國(guó)家建設(shè)部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，已列入建設(shè)部“十五”發(fā)展規(guī)劃和到2010 年十年發(fā)展規(guī)劃。目前我國(guó)許多城市都已制定了限制現(xiàn)場(chǎng)攪拌，推廣使用商品混凝土的強(qiáng)制性措施，有的城市甚至已經(jīng)取消了預(yù)制樓板，這給商品混凝土的發(fā)展帶來了大好的機(jī)遇。然而，商品混凝土裂縫的頻頻出現(xiàn)，也讓人非常頭疼。找出原因，拿出對(duì)策，落實(shí)措施，消滅裂縫是我們每一位混凝土工作者的責(zé)任。
嚴(yán)格地講，無裂縫的結(jié)構(gòu)幾乎沒有，關(guān)鍵是如何控制有害裂縫的出現(xiàn)。區(qū)分裂縫有害、無害，日本學(xué)者對(duì)有害裂縫給出的這樣的定義：
前提條件：貫通性的收縮開裂為對(duì)象。室外受雨水作用及曝曬，擔(dān)心內(nèi)部鋼筋受到腐蝕的某種情況下，這時(shí)的有害裂縫寬度為0．3mm 以上。室內(nèi)的有害裂縫寬度為0．6mm 以上。
2 混凝土的收縮及其影響因素
混凝土的收縮主要有塑性收縮、自收縮、干燥收縮和碳化收縮。
2.1 塑性收縮
塑性收縮是新拌混凝土失水引起的收縮。它的失水是由表面脫水而引起。新拌混凝土顆粒之間的空間完全充滿水，當(dāng)高風(fēng)速、低相對(duì)濕度、高氣溫和高的混凝土溫度等因素作用時(shí)，水從漿體向表面移動(dòng)，從表面脫水，這時(shí)，產(chǎn)生毛細(xì)管負(fù)壓力，隨著失水增加，毛細(xì)管負(fù)壓逐漸增大，產(chǎn)生收縮力，使?jié){體產(chǎn)生收縮。當(dāng)收縮力大于基體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)使表面產(chǎn)生開裂。據(jù)試驗(yàn)，混凝土早期塑性收縮最大速率發(fā)生在澆筑后1～4 小時(shí)，此后收縮平緩。因此在收縮速度較大的時(shí)期特別要采取保護(hù)措施以避免混凝土開裂。
影響混凝土塑性收縮的主要因素是風(fēng)速、相對(duì)濕度、氣溫和混凝土本身的溫度。高風(fēng)速、低相對(duì)濕度、高氣溫和高的混凝土溫度將使混凝土的失水加劇，從而增加塑性收縮?；炷恋氖湛s在夏季最為嚴(yán)重。據(jù)認(rèn)為，若混凝土表面脫水速率超過0．5kg/ （m2·h） ，則失水速率將大于滲出水到達(dá)混凝土表面的速率，并造成毛細(xì)管負(fù)壓，引起塑性收縮，如蒸發(fā)速率超過1．0kg/ （m2·h） ，需采取預(yù)防開裂的措施。
2.2 化學(xué)減縮
化學(xué)減縮主要是無水熟料與水起化學(xué)反應(yīng)，使固相體積逐漸增加而水泥—水體系的總體積逐漸減少的緣故。具體地說是由水化前后反應(yīng)物和生成物的平均密度不同所引起。如果進(jìn)一步分析，則可以認(rèn)為是水泥與水起化學(xué)反應(yīng)過程中，原來的自由水成為水化產(chǎn)物的一部分，使它的比容由原來的1cm3/g 變成約0．75cm3/ g 的緣故。也就是說，硅酸鹽水泥的化學(xué)減縮量約為化學(xué)結(jié)合水的25 %。因此可以認(rèn)為，化學(xué)結(jié)合水量大的水泥，其最終化學(xué)減縮量也大。硅酸鹽水泥的各個(gè)組成礦物有不同的化學(xué)減縮量，C3A 的化學(xué)減縮量最大。C3A 的收縮率是C2S 的3 倍，幾乎是C4AF 的5 倍。因此C3A 含量高的水泥易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。為了防止混凝土開裂，應(yīng)盡量使用C3A 含量低的水泥。
2.3 干燥收縮
干燥收縮的主要原因是水分在混凝土硬化后較長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。由于集料的干燥收縮很小，因此混凝土的干燥收縮主要是水泥石干燥收縮造成的。水泥石干燥收縮理論有：毛細(xì)管張力學(xué)說、表面吸附學(xué)說和夾層水學(xué)說等，不論哪種學(xué)說，都是水分蒸發(fā)引起的?；炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、又表及里，逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)、干燥非常緩慢，產(chǎn)生干燥收縮裂縫多數(shù)在一個(gè)月以上，有時(shí)甚至一年半載，而且裂縫產(chǎn)生在表層很淺的位置，裂縫細(xì)微，有時(shí)呈平行線狀或網(wǎng)狀，常常不被人們注視。但是應(yīng)當(dāng)特別注意，由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會(huì)使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。
影響混凝土干燥收縮的因素主要有水泥品種、水泥用量、用水量、骨料品種、砂率、外加劑、摻合料、混凝土的養(yǎng)護(hù)等。水泥的干縮率為：礦渣硅酸鹽水泥> 普通硅酸鹽水泥> 中低熱水
泥> 粉煤灰水泥。水泥用量、用水量大，干縮也大，砂率也有這種傾向。不同品種粗骨料對(duì)收縮的抵抗性為：石灰?guī)r> 安山巖> 砂巖。使用石灰?guī)r為粗骨料的混凝土比使用砂巖的混凝土，收縮可以降低20 %～30 %，因?yàn)槭規(guī)r在干濕條件下基本上不產(chǎn)生伸縮變形，而砂巖則不同。質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級(jí)粉煤灰由于其比表面積小、需水量少，能降低混凝土干燥收縮值。某些減水劑有增大混凝土干燥收縮的趨勢(shì)，使用時(shí)要注意。混凝土養(yǎng)護(hù)不好，干縮增大。
2.4 碳化收縮
碳化收縮是大氣中的CO2 在存在水的條件下與水泥水化產(chǎn)物作用生成CaCO3 、硅膠、鋁膠和游離水而引起的收縮。產(chǎn)生收縮的原因在于這些游離水的蒸發(fā)。碳化作用必定產(chǎn)生游離水，這些游離水蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生毛細(xì)管張力，從而引起漿體收縮。碳化作用的實(shí)質(zhì)是碳酸對(duì)水泥石的腐蝕作用。而碳化收縮則是由于碳化作用所產(chǎn)生的游離水的蒸發(fā)引起。但漿體在充分干燥和水飽和的場(chǎng)合都不易產(chǎn)生碳化作用。因?yàn)樵谕耆稍锏膱?chǎng)合毛細(xì)管水已蒸發(fā)，CO2 無法在毛細(xì)管中形成碳酸，因此無法與水化產(chǎn)物直接作用，當(dāng)然也就不會(huì)產(chǎn)生碳化收縮。而在水飽和的狀態(tài)下，CO2 很難進(jìn)入毛細(xì)孔內(nèi)，也無法在毛細(xì)管內(nèi)形成的碳酸。正因?yàn)槿绱?，碳化作用和碳化收縮均發(fā)生在混凝土表面。對(duì)碳化收縮影響最大的是相對(duì)濕度。
3 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及其防治方法
如上所述，收縮是混凝土的固有特性，而混凝土結(jié)構(gòu)的開裂除由于地基不均勻沉降、過早拆模或超負(fù)荷使用等因素外，一般都是由于混凝土收縮引起的。隨著商品混凝土的普遍使用，混凝土的坍落度普遍比現(xiàn)場(chǎng)攪拌的大。特別是泵送混凝土的大量采用，更加劇了混凝土的收縮，裂縫出現(xiàn)的可能性更大。然而也僅僅是可能性而已，絕非必然。
但在現(xiàn)實(shí)工程中，裂縫確實(shí)存在。究其根源不外乎材料、施工、設(shè)計(jì)等方面的因素。解決裂縫的問題也主要從這三方面著手。據(jù)有關(guān)報(bào)道，由施工因素造成的混凝土早期裂縫可能占80 %左右，因混凝土材料方面原因造成的裂縫可能占15 %左右，因設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的裂縫可能占5 %左右。下面本文就這三個(gè)方面，分別從產(chǎn)生裂縫的原因和如何進(jìn)行防治等作一些探討。
3.1 混凝土材料方面
如前所述，混凝土是一種收縮性材料。雖然其收縮的絕對(duì)值不大，但由于其較高的彈性模量和很低的抗拉強(qiáng)度，即使很小一點(diǎn)的收縮變形也會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土即出現(xiàn)開裂。因此，我們應(yīng)該做的事情就是設(shè)法盡最大可能地降低溫凝土的收縮值和最大程度地提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。對(duì)于商品混凝土攪拌站來說，一是要盡量少用收縮量大的水泥，如礦渣水泥。礦渣硅酸鹽水泥的收縮比普通硅酸鹽水泥大25 %左右。二是在滿足施工和易性的條件下，應(yīng)盡量減小混凝土的水灰比，盡量減小單位體積水泥漿量和砂漿量。
眾所周知，混凝土水灰比大，收縮將顯著增加，同時(shí)抗拉強(qiáng)度降低。如水灰比為0．6 的混凝土收縮比水灰比為0．4 的增加約40 %；而與混凝土相比，砂漿和水泥漿的收縮大約增加2～5 倍。
需要特別關(guān)注的是水泥的細(xì)度問題和石子的含泥量問題。水泥的細(xì)度越細(xì)，混凝土越容易開裂。這是由于： ① 細(xì)度大的水泥水化快，產(chǎn)生較大的水的消耗，易引起混凝土的自干燥收縮。② 水泥細(xì)度細(xì)，則使毛細(xì)管細(xì)化，較細(xì)的毛細(xì)管失水時(shí)將產(chǎn)生較大的張力。③ 細(xì)顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆料，因而影響到混凝土的長(zhǎng)期性能。某國(guó)家重點(diǎn)電力工程的進(jìn)廠道路的混凝土由我公司供應(yīng)。由于需運(yùn)送一千多噸的大型設(shè)備，道路混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C35 ，而抗折強(qiáng)度要求達(dá)到5.5MPa。由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)高，第一次供應(yīng)混凝土?xí)r，我們怕水泥用量大了容易產(chǎn)生收縮裂縫，就采用525 #水泥拌制，結(jié)果事與愿違。我們總結(jié)分析認(rèn)為可能是525 # 水泥細(xì)度細(xì)，比表面積比425 # 水泥大得多，雖然少用了幾十公斤水泥，但這里細(xì)度大收縮大則是主要矛盾。第二天我們改用425#水泥拌制，情況就大有好轉(zhuǎn)。
石子含泥量越高，混凝土也越容易開裂。這是由于石子表面所帶的泥份妨礙了石子與砂漿之間的咬合粘結(jié)，弱化了石子的界面結(jié)構(gòu)，降低了界面強(qiáng)度，也就降低了混凝土的強(qiáng)度，特別是降低了抗拉強(qiáng)度。因而在相同收縮應(yīng)變的情況下，石子含泥量高的混凝土更容易開裂。
關(guān)于因混凝土材料本身原因而造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂的問題，已有大量的研究報(bào)導(dǎo)，本文在此不多作探討。本文將重點(diǎn)探討因施工方面的原因造成混凝土開裂的問題。
3.2 施工方面
3.2.1 振搗方式
不正確的振搗方式造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開裂或造成混凝土砂漿大量向低處流淌，致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮，在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。如我公司泰興站供應(yīng)的泰興某商城地下室底板混凝土工程，底板厚40cm ，地梁深達(dá)1m。在進(jìn)行混凝土泵送澆筑時(shí)，施工人員不是先澆地梁后澆板，而是將泵管放在底板上面，任混凝土堆在板面上，然后用振動(dòng)棒拼命地把穩(wěn)凝土往地梁里趕。結(jié)果地梁里的混凝土砂漿比例肯定比板上高。地梁由于本身深度比底板深一倍多，沉降本來就比底板大，加上這不恰當(dāng)?shù)臐矒v方式，就進(jìn)一步加劇了兩者之間的沉降差別，必然產(chǎn)生裂縫。事實(shí)也正是如此，混凝土硬化后在板梁交界處有規(guī)律地出現(xiàn)了許多互相平行的裂縫。
3.2.2 二次振搗和多次抹面
施工人員沒有根據(jù)商品混凝土的特點(diǎn)，配合做好二次振搗和多次抹面，讓塑性沉降裂縫和干縮裂縫及時(shí)得到愈合。商品混凝土由于采用攪拌車運(yùn)送、泵送澆搗，混凝土坍落度比較大，凝結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)。一般混凝土初凝時(shí)間都在10 小時(shí)以上，甚至更長(zhǎng)。即使在炎熱的夏天，混凝土摻了高效緩凝減水劑后，表面被太陽曝曬，水分蒸發(fā)很快，表面形成一層幾毫米厚“被子”，看上去混凝土好像已凝結(jié)，實(shí)際上內(nèi)部還遠(yuǎn)未達(dá)到初凝，甚至還能流動(dòng)。我們?cè)啻斡秘炄胱枇x測(cè)定摻了高效緩凝減水劑的混凝土砂漿在太陽直曬之下的凝結(jié)時(shí)間，結(jié)果初凝時(shí)間都在12～16 小時(shí)。這樣的混凝土若不進(jìn)行二次振搗和多次抹面，混凝土表面不可避免會(huì)出現(xiàn)裂縫。開始裂縫是淺表的、窄細(xì)的，若不及時(shí)處理，裂縫就會(huì)擴(kuò)展，由于應(yīng)力集中，最終的裂縫很可能是貫穿性的。
采用二次振搗可以消除因塑性沉降而引起的內(nèi)分層，阻斷因泌水而留下的連貫通道，改善骨料界面結(jié)構(gòu)，提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B透能力。進(jìn)行二次以上抹面時(shí)，最好采用手扶抹壓機(jī)，可以有效提高因泌水而削弱的混凝土表面強(qiáng)度，消除“被子”現(xiàn)象，使混凝土因水分蒸發(fā)而引起的塑性裂縫及時(shí)得到愈合。如我公司供應(yīng)混凝土的常州青龍汽車車身廠的廠區(qū)道路，由于是夏天施工，混凝土摻了高效緩凝減水劑，第一次抹面結(jié)束后不久就出現(xiàn)了“被子”現(xiàn)象，幾十公斤重的壓紋機(jī)一放上去“被子”即開裂，因?yàn)椤氨蛔印毕旅孢€是軟的。甲方看了一定要鏟掉重澆。為此我公司損失了幾十方混凝土。但邊上有一小塊沒有鏟掉，按照筆者的要求進(jìn)行二次振搗、多次抹面，結(jié)果一點(diǎn)也沒裂。
有人怕二次振搗會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。實(shí)際上對(duì)初凝前的混凝土進(jìn)行二次振搗不僅不會(huì)降低強(qiáng)度，反而會(huì)使強(qiáng)度提高。我們?cè)鲞^試驗(yàn)：在進(jìn)行混凝土試塊制作的同時(shí)，留出一份試樣過三個(gè)小時(shí)后再去做試塊。試壓結(jié)果三小時(shí)后做的試塊強(qiáng)度反而高。這就說明由于二次振搗消除了混凝土內(nèi)分層，改善了骨料界面狀況，提高了強(qiáng)度。
3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)
現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開裂最主要的原因?；炷翝仓螅舯砻娌患皶r(shí)覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù)，表面水分迅速蒸發(fā)，很容易產(chǎn)生收縮裂縫。特別是在氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大的情況下，干縮更容易發(fā)生。有資料表明，當(dāng)風(fēng)速為16m/ s時(shí)，混凝土中的水分蒸發(fā)速度為無風(fēng)時(shí)的四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產(chǎn)生裂縫，就是因?yàn)楦呖罩械娘L(fēng)速比地面大。
目前，許多施工工地在澆筑混凝土?xí)r，都不能做到及時(shí)覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。一般總要等到最后一遍抹光結(jié)束后才覆蓋，還有好多工地根本不蓋。筆者曾碰到某毛紡廠的一大型車間二層樓面的泵送施工。樓面面積達(dá)1 萬m2 左右，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30 ，并摻加了膨脹劑。時(shí)值盛夏，氣溫很高，混凝土的水分蒸發(fā)很快，施工人手不夠多，澆筑好的混凝土在烈日下曝曬。結(jié)果混凝土是前澆后裂。同樣的情況筆者還在泰興某商城三層樓面上見到過。新澆的混凝土在似火驕陽下曬了二天，一點(diǎn)遮蓋都沒有，表面就出現(xiàn)了裂縫，而施工方只是派人隔幾小時(shí)上去澆一次水。試想混凝土表面被太陽曬得高達(dá)四、五十度，冰冷的自來水澆上去無疑是雪上加霜。冷縮促使裂縫更快擴(kuò)展。正確的做法是在第一次抹平后，立即用塑料薄膜覆蓋，不讓水分跑掉，依靠混凝土自身的水分進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。需進(jìn)行第二次抹光時(shí)，揭開薄膜，抹完了仍要蓋好。
對(duì)于高性能混凝土，由于水灰比小，膠凝材料用量大，混凝土密實(shí)性好，泌水少，若保養(yǎng)不好，干縮情況更嚴(yán)重。因此，有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)混凝土拌合物表面的水分蒸發(fā)速率超過0．5kg/m2·h 時(shí)，將引起混凝土的干縮。
對(duì)于保濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，肯定是時(shí)間越長(zhǎng)越好。養(yǎng)護(hù)14 天的收縮比只養(yǎng)護(hù)3 天的收縮降低約20 % 。因此，國(guó)家驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定混凝土澆筑后的保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 天。但在這一點(diǎn)上絕大多數(shù)施工人員都做不到，所以混凝土出現(xiàn)干縮裂縫就在所難免了。
3.2.4 模板質(zhì)量
模板問題。我公司供應(yīng)常州市木材公司辦公樓二層框架混凝土。施工單位因鋼模不夠，就地取材，用了一些木模。由于木模事先沒淋水，結(jié)果拆模后發(fā)現(xiàn)用木模的梁上出現(xiàn)了大量裂縫，而用鋼模的梁上一條裂縫也沒有。后來施工單位對(duì)裂縫用環(huán)氧樹脂進(jìn)行了密閉處理。
3.2.5 正確使用膨脹劑
對(duì)膨脹混凝土的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。有許多施工人員以為混凝土摻加了膨脹劑就萬事大吉了。其實(shí)不然。膨脹劑并非萬能之物。摻加膨脹劑的混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求更高。膨脹混凝土在早期養(yǎng)護(hù)不好時(shí)的裂縫更易發(fā)生（因?yàn)榕蛎泟┮?。在W/ C 過低（小于0．4） 時(shí)尤為嚴(yán)重。另外，膨脹劑不能防止表層混凝土的塑性微裂縫的發(fā)生。在一些使用膨脹混凝土的工程上，樓面或屋面仍然出現(xiàn)裂縫，其根源就在于沒能進(jìn)行良好的保濕養(yǎng)護(hù)。
3.2.6 控制內(nèi)外溫差和環(huán)境溫差
溫差應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。對(duì)于溫差收縮裂縫，施工單位往往只注重名義上的大體積混凝土，而忽視其他結(jié)構(gòu)；只重視混凝土內(nèi)外的溫差，忽視環(huán)境溫差。對(duì)于大體積混凝土，美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)給出了這樣的定義：任意體量的混凝土，其尺寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體積混凝土。在實(shí)際工程中，真正的大體積混凝土，如厚大的地下室底板，由于其厚度大，抗拉力大，即使內(nèi)部溫度很高，也很少出現(xiàn)裂縫。如常州市椿庭大樓地下室底板和常州市一院病房大樓地下室底板，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C50 ，底板厚度均達(dá)2m。當(dāng)時(shí)由于原材料供應(yīng)的限制，只能采用525# R 普水泥拌制。測(cè)溫顯示，內(nèi)部最高溫度曾接近90 ℃，但最終均未發(fā)生溫差收縮裂縫。相反，在常州金源大廈地下室墻板工程上，澆筑頂板前，墻板完好，等到頂板澆筑后沒幾天，墻板外側(cè)即出現(xiàn)許多裂縫。經(jīng)分析，一致認(rèn)為是溫差濕差雙重因素造成的。因?yàn)楫?dāng)時(shí)正值冬季，墻板澆筑后又沒有及時(shí)回填土，頂板一澆，地下室里面由于地溫地濕而保持著較好的溫濕度，外墻則處在凜冽的寒風(fēng)中，溫濕度都很低，墻板內(nèi)外兩側(cè)由于環(huán)境因素造成了溫濕度差而產(chǎn)生裂縫。因此，對(duì)于象地下室墻板這樣的雖非大體積卻存在環(huán)境溫濕度差的混凝土結(jié)構(gòu)，更要注意防止溫差裂縫的發(fā)生。
3.3 設(shè)計(jì)方面
先看兩個(gè)實(shí)例：
① 常州新區(qū)電信局綜合樓，地上七層，每層十間，地下為一半地下室。地上的一半除東西邊上兩間外，其余每間都開有一個(gè)氣窗。間與間之間有一根大梁橫跨南北，大梁由與地下室外墻連在一起的邊柱支撐著，中間無柱。工程竣工后兩個(gè)月，每個(gè)氣窗的下角處都出現(xiàn)了“八”字形的裂縫。而邊上兩間由于沒留窗洞，就沒有出現(xiàn)開裂。后經(jīng)分析，認(rèn)為是基礎(chǔ)不均勻沉降引起的。因?yàn)闅獯跋旅娴牡鼗恍璩惺懿蛔銉擅赘叩膲w的重量，而氣窗兩側(cè)的地基則要承受七層樓的份量，沉降自然不一樣。裂縫即從最薄弱的窗角處開始。
?、?常州市機(jī)關(guān)房產(chǎn)大樓地下室墻板，在邊柱與墻板之間的陰角處出現(xiàn)有規(guī)律的裂縫。經(jīng)專家們會(huì)診，一致認(rèn)為主要是墻板配筋問題。
因此對(duì)地下室墻體，構(gòu)造筋必須增強(qiáng)，配筋率要提高，宜不低于0．5 % ，同時(shí)宜采取直徑較小、間距不大于150mm的配筋，以提高鋼筋混凝土的極限拉伸變形值和分散收縮應(yīng)力。邊柱與墻的配筋率不同，收縮落差不同。它們的連接處容易發(fā)生豎向裂縫。所以，此處應(yīng)插入長(zhǎng)1m～15m 的水平增強(qiáng)筋。
對(duì)于混凝土樓板宜采用細(xì)而密的雙層構(gòu)造配筋，以抑制裂縫發(fā)生。有試驗(yàn)證明，樓板配筋率如果由0．63 %增大到1．0 % ，那么0．2mm 以上寬度的裂縫均能抑制。把樓板加厚也是抑制裂縫的辦法之一。超長(zhǎng)樓板也可采用部分預(yù)應(yīng)力的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑。樓板混凝土強(qiáng)度則不宜過高，以不超過C30 為宜。
混凝土結(jié)構(gòu)的開口部位和突出部位容易開裂，應(yīng)增強(qiáng)構(gòu)造鋼筋，也可在混凝土中摻入鋼纖維或尼龍纖維。
4 結(jié)語
混凝土的收縮是客觀存在。為了防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂，應(yīng)該從混凝土的生產(chǎn)制造、施工及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面采取防治措施。而施工環(huán)節(jié)則是避免混凝土出現(xiàn)裂縫所在，務(wù)必引起每一位施工人員的高度重視。
?、?混凝土生產(chǎn)制造方面，應(yīng)采用小的W/ C 和小的水泥用量，盡量減少混凝土中砂漿的比例。對(duì)于水泥品種，不宜采用細(xì)度很細(xì)的水泥，骨料要選用含泥量低、強(qiáng)度高、變形小的石子，如石灰?guī)r，盡量不用砂巖。細(xì)骨料宜用級(jí)配良好的長(zhǎng)江中砂。
?、?施工方面，正確的振搗和養(yǎng)護(hù)方式以及二次振搗和多次抹面是消除塑性收縮裂縫關(guān)鍵措施。此外對(duì)于補(bǔ)償收縮混凝土的使用更要注意保濕養(yǎng)護(hù)，才能發(fā)揮其作用，否則反而適得其反。對(duì)于由于環(huán)境溫濕度差而有可能引發(fā)裂縫的板式結(jié)構(gòu)，要注意降低板兩側(cè)的溫濕度差。
③ 設(shè)計(jì)方面，一要采取措施防止不均勻沉降而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫；二要在窗角、拐角等易發(fā)生裂縫的薄弱部位增加構(gòu)造鋼筋。三要適當(dāng)提高樓板、墻板的配筋率，在配筋率不變的情況下應(yīng)采取細(xì)而密的配筋方法。另外，樓面混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以不超過C30 為宜。 |
| 原作者： 徐錚澄 |
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