现浇混凝土楼板裂缝的成因、处理及预防措施(1)

现浇混凝土楼板裂缝的成因、处理及预防措施(1) 现浇混凝土楼板裂缝的成因、处理及预防措施许贤平 (南陵县建筑工程质量安全监督站，安徽芜湖 241300) 0 引言混凝土是一种由水泥、砂、石、水、外加剂及掺合料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土生产工艺、施工技术、自身变形、外部环境和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成为建筑工程中最常见的病害，也是当前工程质量投诉的热点问题之一。它的出现不仅影响建筑物的使用功能，而且会降低建筑物的抗渗能力，会引起钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，因此要对}昆凝土裂缝进行认真研究、区别对...

现浇混凝土楼板裂缝的成因、处理及预防措施许贤平 (南陵县建筑工程质量安全监督站，安徽芜湖 241300) 0 引言混凝土是一种由水泥、砂、石、水、外加剂及掺合料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土生产工艺、施工技术、自身变形、外部环境和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成为建筑工程中最常见的病害，也是当前工程质量投诉的热点问题之一。它的出现不仅影响建筑物的使用功能，而且会降低建筑物的抗渗能力，会引起钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，因此要对}昆凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，保证结构的安全和耐久性。 1 工程概况南陵县某小区住宅楼工程，6层框架结构，基础为静压管桩，建筑面积 4200m：。施工过程中发现五层楼面现浇楼板出现不同程度的无规则收缩性裂缝，部分为贯穿性裂缝(板底可见渗水痕迹)，主要位于套内的客厅、卧室等部位。经检测，该楼板混凝土强度及厚度、钢筋配置、钢筋间距及钢筋保护层厚度均满足设计和规范要求，裂缝宽度在 0．05mm~O．20mm。 2 原因分析经调查了解，该工程一至四层结构使用的是自拌混凝土，五层及以上结构使用的是商品混凝土。根据现场调查了解及检测结果分析，混凝土裂缝产生的原因主要是塑性收缩、水化反应收缩、干燥收缩和混凝土骨料沉降引起的。 2．1塑性收缩裂缝主要是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的。由于新拌混凝土颗粒之间的空间充满了水，浇筑后的混凝土表面遭受风吹日晒，外部的高温度和低湿度等因素的影响，随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。塑性收缩一般可达新浇混凝土体积的 1％左右，大流动性混凝土有时可达 2％。在浇筑大面积平板(如楼层板、基础底板、顶板等)时，由于风吹日晒，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝。如不及时抹压和覆盖，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。 3_2水化反应收缩裂缝水泥水化反应后，反应产物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前水泥矿物体积与水体积之和，形成水化反应收缩。水泥水化反应收缩量可达混凝土体积的 0．5％以上。混凝土初凝前，水化反应收缩的一部分反映在塑性收缩中；在混凝土初凝后的水泥化学反应收缩则主要形成混凝土内部的毛细孔，在养护不及时或养护时间过短时会产生收缩裂缝。 2．3干燥收缩裂缝混凝土硬化后，侧部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩裂缝。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也逐渐明显起来。混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之。收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上。因此，在施工和易性允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的体积稳定性、强度和耐久性是有利的。 2．4混凝土骨料沉降引起的裂缝混凝土初凝前处于一种自由状态，经过振动器械的振捣，排除了混凝土内的大部分空隙，但仍有少部分空隙不可避免地存在。振捣完毕后，在混凝土内部骨料自身重量的作用下，粗骨料等比重大的颗粒缓慢沉降密实。水气泡等比重小的成分被挤压浮至混凝土面层。出现此现象，若均匀沉降，则不会出现裂缝。然而混凝土在下沉过程中受到钢筋骨架的影响，阻碍了混凝土下沉，所以在钢筋附近就会出现裂缝，这种裂缝在塑性混凝土中尤为明显。有时在施工过程中，因模板移动、变形或受到剧烈振动，或拆模过早、混凝土强度不够等，均能造成沉降裂缝。 3 处理方法裂缝的出现不但会影响结构的安全性和耐久性，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的抗疲劳和抗渗能力。因此，根据裂缝的性质和具体情况要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全。裂缝的处理措施主要有以下几种方法：表面修补法、填充法、灌浆法、结构补强法等。本工程主要采用灌浆法和结构补强法，具体做法如下。 ①对缝宽小于0．2mm未贯穿板厚的裂缝，采用渗透型水泥基防水材料灌缝再采用专用封缝胶封闭，若板底出现未贯穿至板面的采用压力注胶修复。 ②贯穿的裂缝采用压力注胶后，再采用粘贴碳纤维布进行裂缝补强。 ③对有抗渗要求的部位，根据规范要求在混凝土表面粘贴碳纤维复合材料以增强封闭作用。 4 预防措施 4．1改善混凝土原材料及配比 ①配制混凝土时宜优先选用 Ⅱ区砂；当采用 I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土强度。当砂颗粒级配不符合上述要求时，应采取相应措施，经试验证明能确保工程质量，方允许使用。对于泵送混凝土用砂，应选用中砂。 ②现浇板的混凝土应采用中砂，在满足和易性的前提下，宜降低砂率。泥块含量≤1％，含泥量≤3％。 ③当混凝土强度等级 ~>C30时，碎石或卵石中的针片状颗粒含量应≤l5％；当混凝土强度等级方案，派专人负责养护工作。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖、浇水养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干缩 (下转第87页) 虽菜研主用垂筑_ 隙料，可以保证夏季不发生流淌，而且由于孔隙率较低，可以有效地防止雨水下渗到基层。从表2数据可以看出，环氧沥青密级配填隙料具有较高弯曲强度，基本上达到了20MPa以上，较普通及改性沥青混凝土强度高。此外，环氧沥青密级配填隙料低温弯曲模量较高，与水泥混凝土路面模量差距较普通及改性沥青混凝土小，这样可以保证环氧沥青密级配填隙料与水泥混凝土强度与刚度一致，使得整体受力均匀。 4 环氧沥青界面粘结料性能 4．1常温性能本研究选择 SBS改性沥青与环氧沥青材料作为界面粘结材料。成型强度不低于 C40的水泥板，按规定用量将配制好的环氧沥青粘结层材料涂刷于水泥板表面，然后将直径为 50mm 的拉拔头粘在水泥板表面。试件成型后，将其放入 50 的电热鼓风干燥箱中预固化 24h，升温至 120~C继续养护 12h。取出冷却至室温待用。对于 SBS改性沥青材料，采取相同标号的水泥混凝土板，将 SBS改性沥青加热至 170~C，按规定用量将 SBS 改性沥青涂刷于水泥板表面，然后将直径为 50mm的拉拔头粘在水泥板表面。试件成型后，静置至室温进行拉拔试验，加载速率 50mm／min，试验结果见表 3。从表 3数据可以看出，环氧沥青界面粘结材料较SBS改性沥青具有较高拉拔强度，随着环氧沥青用量提高，则拉拔强度提高。 4．2高温性能采用常温陛能研究中的拉拔试验来测试环氧沥青粘结层的高温性能，试验温度为 60~C，直剪试验加载速率为 lOmm／min。为了进行性能对比，采用环氧沥青与 SBS改性沥青两种材料，其中环氧沥青的用量为0．6kg／m ，SBS改性沥青的用量为 0．8kg／m：，试验结果见表4。从表中数据可以看出，在 60℃ 下，环氧沥青仍具有 0．1MPa以上的拉拔强度，而此时 SBS改性沥青的拉拔强度基本上载 0．03MPa以下，甚至由于强度较低而无法夹持。 4．3低温性能规范【3】『4]等均采用低温弯折性试验方法表征防水粘结层低温性能，该方法对于一般柔性材料较为适宜，但是由于环氧沥青在低温下具有较高的强度，很难内绕在圆棒上，因此，采用该法不能较好地表征材料的低温性能，本研究采用低温拉伸试验方法测取材料在低温下的抗拉强度及断裂延伸率，以考察材料的低温性能。试验结果见表 5。从表中数据可以看出，在不同低温条件下，环氧沥青均具有较高的破坏变形值和拉升强度，通过拉伸曲线下面积计算获得断裂韧性指数可以看出，环氧沥青具有较高的断裂韧性指数。 5 结论 ①环氧沥青密级配填隙料及环氧沥青界面粘结料具有较高强度和较好低温变形性能。 ②采用环氧沥青密级配填隙料及环氧沥青界面粘结料可以有效地处理水泥混凝土路面的早期裂缝，尤其当裂缝处于较为细微阶段，无法实施灌缝，采用该方法对裂缝进行处理，可以有效减缓裂缝发展，阻止雨水等下渗，防止基层在雨水浸湿下软化，减少新生裂缝的产生；可以迅速开展交通，减少对正常的交通影响。参考文献 [1] 徐昌，闽景侠．条带型沥青砂封层与混凝土路面裂缝养护『J1_华东公路，2004(10)． [2] JTJ052—2000，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[s]．北京：人民交通出版社，2000． (上接第 56页) 更容易发生。有资料表明，当风速为 16m／s时，混凝土中的水分蒸发速度为无风时的 4倍。一些高层建筑的楼面为什么更容易产生裂缝，就是因为高空中的风速比地面大。目前，许多施工工地在浇筑混凝土时，都不能做到及时覆盖保湿养护，一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖，还有好多工地根本不盖。 4．3．2养护时间在夏季，如果是夜间施工气温比较低，保湿养护可在混凝土浇筑后混凝土初凝时(2h一3h)进行；白天施工气温较高时，保湿养护可在混凝土浇筑后 lh～1．5h进行；但在炎热、干燥又伴有大风的季节里，保湿养护应在第一次抹压时立即进行。用普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥拌合的混凝土，养护时间不得少于7d；商品混凝土、掺用缓凝型~l,JJu剂或有抗渗要求的混凝土。不得少于 14d。 5 小结混凝土现浇结构的裂缝是目前较难克服的质量通病之一。特别是住宅工程的裂缝的出现往往会引起质量投诉、纠纷及索赔要求等。因此，作为工程建设的各责任主体及当地建设行政主管部门对此高度重视，尽量避免裂缝的出现。处理裂缝的方法很多，在处理前要进行认真检查、分析裂缝成因，为制定合理的处理方案提供可靠依据。只有选择了合适的修补材料和正确的施工方法，混凝土裂缝的修补才能达到预期的目的。参考文献 [1] GB50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范【s E京：中国建筑工业出版社，2002． [2] GB50367—2006，混凝土结构加固设计规范[s]．北京：中国建筑工业出版社，2006． [3] 韩素芳，耿维恕．钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M]．北京：化学工业出版社，2006． [4] 王铁梦．工程结构裂缝控制[M] E京：中国建筑工业出版社，1997．

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