当前在钢筋混凝土民用建筑物中,现浇混凝土楼板出现变形裂缝的现象较为普遍,已成为商品房质量纠纷、投诉的热点问题,它不仅影响使用功能,有损外观,而且破坏结构的整体,降低其刚度,引起钢筋腐蚀,影响持久性强度和耐久性。根据工程实践和试验室的长期对比观测,现就现浇混凝土楼板裂缝的产生原因和处理分析如下:
一、现浇板裂缝出现的位置特征
1、在房屋四角的房间,裂缝在板角部,与板边缘约成45度,斜向发展;
2、穿过板中部,近似直线发展;
3、沿板边缘,近似直线发展;
4、不规则裂缝;
二、引起混凝土板收缩开裂与材料、设计、施工等几个方面的因素有关。混凝土收缩裂缝产生的机理是:水泥在水化过程中会产生水化热,由于构件内部和表面升温和降温速度不同,混凝土的收缩变形就不同,混凝土的收缩变形受到外界的约束时,如钢筋的约束,就会产生较大的收缩应力,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。
(一) 材料原因
1、混凝土配合比不当由于混凝土配合比不当,造成混凝土分层、离析,特别是梁板结构的板,由于混凝土的离析,上部出现富水泥浆层,收缩大,引起板面裂缝;
2、混凝土强度高、水泥用量过大,同样会增加混凝土的收缩变形。水泥标号越高,硬化越快,水泥水化的发热量就越大,收缩也会越大;
3、粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝。粉剂掺合料的使用,如掺加硅粉、粉煤灰、矿渣等,也会增加混凝土的收缩。
4、为了保证混凝土的流动性,工程中一般选用较小粒径的粗骨料,或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小,会使混凝土的体积稳定性下降,不稳定性变大,从而增大了混凝土收缩。
5、外加剂应用不当引起的裂缝。目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用,但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题,并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。
6、 不同型号水泥,水泥含碱量不一样。水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,会析出胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。
7、 碎石(或卵石)、河沙等粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,导致裂缝的产生。
(二)设计原因
1、建筑平面收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上,如结构的凹凸处和角部。建筑设计中,一般只注重建筑功能而忽视结构问题。建筑平面不规则,而结构设计时没有采取加强措施,在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中,而造成板开裂。
2、楼板配筋板配筋间距偏大,特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置,致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板角处,由于收缩是双向的,由于没有配置足够的构造钢筋,因此产生45度斜裂缝。
3、楼板厚度不足也是引起裂缝的原因之一。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的,板件过薄,板的刚度势必减弱,受拉钢筋和受压混凝土应力增大,板因此开裂。
4、楼板中暗埋PVC管。由于楼板较薄,因此在埋有PVC管线处楼板截面削弱很大,而楼板跨中部位一般只有一层下部钢筋,容易出现顺着PVC管线走向的裂缝。
(三)施工原因
1、混凝土强度的影响。混凝土强度未达到设计要求,同时混凝土的抗拉强度降低,从而引起楼板开裂。
2、配筋和楼板厚度达不到设计要求施工中。由于钢筋配置不符合要求、钢筋间距偏大和楼板厚度不符合设计要求,均会导致楼板开裂。
3、钢筋保护层偏大。施工浇注混凝土时为铺设跳板,施工人员在钢筋上踩踏,致使上层钢筋的保护层厚度偏大,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,沿板边缘近似成直线发展。
4、混凝土搅拌下料计量偏差,如混凝土水灰比、坍落度大,造成混凝土收缩性大,混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
5、混凝土搅拌后使用不及时,时间间隔超过或已过初凝或终凝时间,使新旧混凝土在结合部位收缩不同而产生裂缝。
6、振捣时机掌握不当,未能有效消除因混凝土内、外温差产生的表面拉应力超过混凝土抗拉强度形成的温差裂缝。
7、由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。尤其被太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象。
8、养护期失控,终凝尚未完成即载荷使用或养护期内载荷超过混凝土已增长的强度。构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。
三、现浇混凝土楼板开裂的处理
1、对混凝土中水泥安定性不合格或者水泥不同品种混用发生化学反应而导致的破坏性裂缝,须进行彻底处理,即将混凝土打掉重新浇筑。
2、对受力产生的裂缝,可根据裂缝出现的原因,有针对性地采取加固补强措施。如果对已影响到结构安全的楼板裂缝,除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。
3、对由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的非受力裂缝处理如下。
一是对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧树脂液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
二是对其它一般裂缝(宽度在0、05mm~0、2mm之间)的处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护,封闭以恢复观感即可。(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)
三是对当裂缝(宽度大于0、2mm)较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。(仅限于缝的数量少且非通长、贯通的缝)
四是对当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。或在板面用环氧树脂液灌缝封闭(作一层防水也行),在板底用碳纤维布粘贴成井字形,间距同布宽。
五是对通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0、2mm的处理方法为:除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。对通长、贯通与非通长、贯通裂缝共同组成数量又多时板底纵横都粘贴。