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(一)混凝土的收縮:混凝土的收縮變形是混凝土的固有特性,主要表現形式為澆筑初期(終凝前)的凝縮變形、硬化過程中的干縮變形、在恒溫絕濕條件下由凝膠材料的水化作用引起的自生收縮變形和溫度下降引起的冷縮變形。
1、澆筑初期(終凝前)的凝縮變形
凝縮變形產生的裂縫發生在混凝土結硬前最初幾小時內,通常澆筑后24h即可觀察到。這種裂縫有兩類:一類是由于塑性混凝土下沉產生的裂縫,在梁、板中都有可能產生;另一類是塑性收縮裂縫,常出現在板中,裂縫逞不規則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產生的裂縫多與混凝土的泌水現象有關。
新澆筑的混凝土經壓實后,由于重力作用,重的固體顆粒向下沉,迫使輕的水向上移,即所謂“泌水”。當固體顆粒彼此支撐不再下沉,或水泥結硬阻礙了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固體顆粒能不受阻礙地自由下沉,則僅使結硬后混凝土的體積減少,并不會產生裂縫。
塑性收縮裂縫并不受混凝土中鋼筋的影響,影響塑性收縮裂縫的主要因素是混凝土表面的干燥速度,當水分蒸發速度超過了泌水速度時,就會產生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發速度的因素(如氣溫高、相對濕度低、風速大以及混凝土中溫度高于周圍空氣溫度)都會促使塑性收縮裂縫的發生。塑性收縮裂縫的表面寬度有的可達1~2mm。這種裂縫在自由支承板的四角處則很少出現,因為角部的干縮不受約束;相反,如板的邊緣受到約束(磚墻等),則將出現與板邊呈45°的一系列平行裂縫。
2、硬化過程中的干縮和水化作用引起的自身收縮
自身收縮與干縮一樣,在澆筑后相當長的時間,約1~2d才會出現,它是由于水的遷移而引起的。但它不是由于水向外蒸發散失,而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降,形成彎月面,產生所謂自干燥作用,使混凝土體的相對濕度降低和體積減少;水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反,即當混凝土的水灰比降低時干燥收縮減少,而自身收縮增大。
3、溫度下降引起的冷縮變形
收縮裂縫由溫度影響產生的另一種裂縫,是混凝土外約束引起的,大多發生在混凝土的降溫階段,混凝土逐漸散熱和冷卻收縮過程中,全部或部分外約束,會產生較大的拉應力,當拉應力超過混凝土極限抗拉強度,就會產生降溫收縮裂縫,收縮裂縫多在混凝土養護一段時間才出現的,裂縫較深,有時是貫通性的。
(二)現澆板上過早施工而加荷引起的裂縫:《混凝土結構施工質量驗收規范》規定,混凝土強度達到 1.2 N/ mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。但有時由于為了搶時間,趕進度,在剛澆好的現澆板上或混凝土尚處在初凝階段,就任意踩踏,搬運材料,集中堆放磚塊、砂漿、模板等。過早的加荷,人為地造成了現澆板裂縫。
(三)板負筋下沉產生的裂縫:在樓面工程施工中各種交叉作業,樓面負筋位置的正確性難以得到保證,由于受到施工人員踩踏后會使鋼筋彎曲、變形,致使負筋下陷,保護層過大,降低了板截面的有效高度,使板的承載能力達不到設計的要求,從而導致板裂縫的產生
二、防治措施
如何防治現澆板板裂縫的產生,根據多年的施工經驗,提供以下一些防治措施,可供參考:
(一)設計方面
在設計方面應該注意以下幾點:
1.現澆板結構設計中除考慮強度要求外,還應進行撓度及裂縫驗算,考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素,適當增加板厚,增強板的剛度。
2.宜采用較小直徑密度分布的方式進行布筋,為防止溫度及收縮引起的應力影響,應適當提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現大量的應力集中點,使局部出現塑性變形產生裂縫。另外混凝土標號設計強度不宜太高。
3.應在樓板上每隔20m左右處設置一后澆帶,并在樓板中間墻體支座處設一條伸縮縫,使其釋放內應力。
4.樓板因四周嵌固于墻體內,應在四角部位按要求配置雙向鋼筋,伸出長度應小于1/3L(L 為短向邊長),且不小于1.2m為宜。
5.在抗震非設防地區,也應適當增設混凝土構造柱,提高房屋整體抗震強度
三、裂縫的處理方法
經過以上的分析,本樓層的結構是安全的,梁板的承載力是滿足設計要求的。根據結構設計說明及參照《混凝土工程裂縫調查及補強加固規程》4.2.3條款之規定,小于0.3mm的裂縫無須修補。但考慮到本工程的重要性和業主對此問題的重視程度,同時也為了防止鋼筋銹蝕而影響耐久性,本著預防為主的原則,決定按照需要修補的規定進行修補。具體修補處理如下。
1、對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用抹壓一遍處理;其它一般裂縫處理可在清洗板縫后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。
2、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(下轉119頁)(上接118頁)泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。
3、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。
4、個別通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,采用結構膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠