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閱讀 2174 次 現澆混凝土樓板非受力裂縫淺談

摘要:混凝土房屋中最常見的裂縫是混凝土樓板裂縫,本文結合工程實踐,通過對現澆混凝土樓板的檢測,對樓板裂縫的成因進行了分析并提出了加固方法,可對同類型問題提供參考意見。...

 現澆混凝土樓板非受力裂縫淺談

白暘

陜西省建筑科學研究院

引言

現如今混凝土房屋中最常見的裂縫就是混凝土樓板裂縫。混凝土是帶裂縫工作的,在現實工程中混凝土樓板的裂縫,絕大部分都屬于非受力裂縫,對結構安全并未產生嚴重影響。但是部分群眾并不具備相應的專業知識,在某些“建筑房屋不能存在任何裂縫”的錯誤引導下,使很多矛盾激化,并造成不好的社會影響。因此對混凝土樓板的裂縫分析十分必要。

一、混凝土開裂原因

水泥混凝土易于開裂的本質,是其粒子與粒子之間僅存在弱物理鍵的相互作用,抗拉強度比抗壓強度要小一個數量級甚至更多,斷裂能僅為102 J/m²量級,而其微結構的不均勻性,以及在硬化早期因多方面原因造成的損傷、微裂縫和拉應力,更加使它易于開裂,且出現裂縫時間和部位呈現隨機性。

混凝土樓板間接作用引起的裂縫有以下幾種:

1、混凝土的收縮

水泥膠體結晶-凝固為水泥石的過程中,不可避免的會發生體積收縮。現澆混凝土結構,大多為超靜定結構體系,混凝土的收縮變形收到約束,不可避免的會產生約束拉應力或拉應變,從而發生混凝土開裂。

2、溫度差引起的約束應力

混凝土在溫度升降變化時體積會膨脹或收縮。如果混凝土處于受約束的狀態下而無法自由伸縮變形,特別對尺度很大的現澆超靜定混凝土結構,在溫差比較大的時候就很容易開裂。

3、強迫位移引起的約束應變

由于地基的不均勻沉降、地震作用造成的慣性位移以及其他形式的各種作用,以非荷載的形式造成的混凝土結構強迫位移。結構構件各部分位移的差異,造成了混凝土的約束變形,并導致強迫拉應變從而產生裂縫。

4、結構設計和施工缺陷

結構體系設計、構造做法不合理都有可能造成結構剛度突變、體型比例失調或應力集中引發裂縫。

5、環境作用

與混凝土成型早期出現的收縮裂縫不同,有些裂縫是在環境長期作用后產生的,一般稱為耐久性裂縫。

6、施工時早期作用

由于混凝土早期 “性能”較差,較小的作用力即可導致混凝土收到損傷形成裂縫。混凝土早期具有部分自行愈合的能力,但如果施工期收到的作用力超過一定限制,形成的裂縫就無法自行閉合。混凝土早期容易產生裂縫的另一個原因,是施工期結構體系和荷載的時變性,如果施工荷載或其他作用在臨時承載體系的混凝土中產生的拉應力或拉應變超過了此時材料的抗拉強度或極限拉應變,就將引起混凝土開裂。

二、常見現澆混凝土樓板非受力裂縫

由于板的厚度很薄,配筋也相對不多,所以在溫度變化、收縮等間接作用下,容易在板內引起約束拉應力而在長度方向中部以及其他薄弱部位開裂。此外,施工、裝配、預應力等都可能在板中引進裂縫,因此裂縫在板的不同側面上呈現了不同的形態。

1、板底裂縫

裂縫位置

裂縫形態

裂縫成因

裂縫性質

裂縫影響

處理意見

大尺度長板中部

沿樓板橫向開裂,貫通板厚,發展漸趨停滯

溫度、收縮引起的約束受拉開裂

溫度、收縮裂縫;施工養護裂縫

影響觀瞻,有不安全感,可能引起滲漏,基本不影響承載,影響耐久性

及時封閉裂縫,加以掩飾,必要時防水、防滲處理

平面瓶頸、凹角等部位

薄弱部位局部開裂

溫度、收縮應力集中,局部構造缺陷,構造配筋不足

構造裂縫,溫度、收縮裂縫

影響觀瞻,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫,必要時局部處理

樓蓋板角部位

斜向裂縫,貫通板厚,發展漸趨停滯

兩向溫度、收縮累積引起約束受拉開裂,局部構造配筋不足

溫度、收縮裂縫,構造裂縫

影響觀瞻,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫,必要時局部處理

接槎及后澆帶處

沿施工接槎處開裂

施工缺陷:接槎處理、澆筑缺陷,養護不周

施工接槎裂縫

影響觀瞻,有不安全感,可能引起滲漏,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫,必要時局部處理

沿預埋管線處

直線型裂縫

預埋管線布置在保護層中,混凝土過薄引起開裂

施工裂縫

影響觀瞻,有不安全感,不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫

樓蓋板底面抹面層

不規則龜裂剝落

施工缺陷:板底裝修抹灰層在受力、溫差作用下開裂

非結構的表層裝飾性裂縫

影響觀瞻,不影響承載,剝落下墜易傷人,不安全

剔鑿、修補或改作其他裝修形式

2、板面裂縫

裂縫位置

裂縫形態

裂縫成因

裂縫性質

裂縫影響

處理方法

大尺度長板中部

沿樓板橫向開裂,貫通板厚,發展漸趨停滯

溫度、收縮引起的約束受拉開裂

溫度、收縮裂縫;施工養護裂縫

影響觀瞻,有不安全感,可能引起滲漏,基本不影響承載,影響耐久性

及時封閉裂縫,加以掩飾,必要時防水、防滲處理

平面瓶頸、凹角等部位

薄弱部位局部開裂

溫度、收縮應力集中,局部構造缺陷,構造配筋不足

構造裂縫,溫度、收縮裂縫

影響觀瞻,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫,必要時局部處理

接槎及后澆帶處

沿施工接槎處開裂

施工缺陷:接槎處理、澆筑缺陷,養護不周

施工接槎裂縫

影響觀瞻,有不安全感,可能引起滲漏,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫,必要時局部處理

板面配筋區域

沿鋼筋配置方向開裂

稀軟混凝土離析、沉降,未作二次壓抹,受阻于鋼筋而順筋開裂

施工裂縫

影響觀瞻,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫

無配筋板面區域

不規則龜裂

稀軟混凝土離析、沉降、干燥、收縮,未作二次壓抹而開裂

施工裂縫,收縮裂縫

影響觀瞻,基本不影響承載,影響耐久性

掩蓋裂縫

三、裂縫處理常用方法

1、鑿槽嵌補

鑿槽嵌補法是在開裂混凝土表面沿裂縫剔鑿凹槽,然后填補材料,消除結構表面裂縫。凹槽鑿成后,可用壓縮空氣清掃槽內殘渣并用高壓水沖洗干凈。接著用環氧樹脂、瀝青膏等材料嵌補、填平,或再以水泥砂漿等修補材料按規定的工藝填塞、抹平。

2、扒釘控制裂縫

對尚處于發展期的寬大且不穩定的裂縫,為避免裂縫的繼續延伸和發展加寬,可以跨裂縫采用扒釘加以控制。此時除鑿槽嵌補以外,還要沿裂縫以一定間距和跨度預先鉆孔,然后跨裂縫釘入扒釘,并采用環氧樹脂等膠結材料填充鉆孔,固定扒釘。

3、壓力灌漿

利用壓力將修補材料的漿液灌入裂縫內部,從而消除裂縫。這是一種無損的修補方法,適用于寬度較大、較深的裂縫,尤其是貫通裂縫或混凝土破碎裂縫的修補。

結束語

實際工程中的可見裂縫,絕大多數是由于溫度、收縮、強迫位移等非荷載因素引起的間接裂縫。對于這類裂縫,基本上可以不擔心安全問題。但對影響使用功能的間接裂縫,則必須封閉消除。而對于標志結構抗力衰竭,預示結構即將破壞(尤其是脆性破壞、倒塌等)的個別受力裂縫,則應及時采取措施,停止使用并進行加固處理或拆除。

 

(本文來源:陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)

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