第一篇:GRC墙板裂缝解决方法
轻质板材安装裂缝产生原因及解决方法
近年来,各种轻质板材生产应用发展很快,如GRC轻质隔墙板、镀锌钢丝网增强轻质隔墙板、利用工业废渣挤压成型的工业废渣轻质隔墙板、钢丝网聚苯夹芯板及使用功能类似的各种轻质隔墙板等。各种轻质建筑板材在安装后,衔接部位和部分面层经常产生裂缝,这已成为建筑的一种常见病。这种现象对板材生产企业、施工单位、建设单位和住户都产生诸多负面影响,甚至影响轻质建筑板材的推广应用。笔者认为,这些裂缝都是由于收缩应力过大,并且不能得到有效释放而造成破坏产生的。
板材制造过程中对产生安装裂缝的影响因素主要有:
(1)干燥收缩值超过国家标准。对轻质建筑板材干燥收缩值有国家标准,当生产配料、生产工艺不恰当,产品的干燥收缩值超标时,安装后将出现裂缝。
(2)板材不够龄期即进行安装。有些轻质建筑板材生产企业为了赶安装工期,在产品不到龄期时即安装上墙,板材在安装后继续水化收缩,造成裂缝。
(3)湿板上墙。产品虽然到了龄期,但在潮湿的状态下即进行安装,安装后的板材产生干燥收缩,造成安装裂缝。
(4)板材接缝处油污染。板材在成型过程中,为了脱膜方便,在板材模具侧边刷有脱模剂,为降低生产成本,脱膜剂经常采用废机油。废机油层严重削弱了板材与嵌缝砂浆之间的粘接效果。
安装过程中的因素包括:
(1)嵌缝砂浆不饱满,普通水泥砂浆自身硬化收缩。轻质建筑板材安装时,一般是在接缝槽内嵌满嵌缝砂浆后,将板立起安装。由于普通水泥砂浆混合料与板材的附着力差,经常在立板过程中造成水泥砂浆脱落。由于嵌缝砂浆不饱满,普通水泥砂浆与板材粘接效果差和嵌缝砂浆硬化时的自身收缩,就可能造成板材安装后沿安装缝开裂。
(2)长墙连续安装。一些框架结构大开间的建筑,内墙连续很长,在安装时如果一次连续安装,由于安装后的墙体各种收缩因素的累积,必然会产生一定的收缩应力。墙体长度越长,累积的收缩应力越大,将在某些局部造成破坏,产生裂缝释放应力。
(3)门框上部倒八字裂缝。各种轻质建筑板材安装中经常产生门框上部倒八字裂缝,经研究,其原因为:门框上部墙体和抹灰层是连续的,而门框下部墙体是断开的,门框上部的墙体产生收缩应力后是一种限制收缩,而门框下部的墙体是自由收缩,因而门框上下部墙体产生收缩应力差,从而发生倒八字裂缝。(4)抹灰层过厚。由于有些轻质建筑板材表面平整度差,安装后需要较厚的抹灰层才能找平,所以造成抹灰层厚度过厚。由于较厚的抹灰层产生较大的收缩应力而造成墙体裂缝。
避免发生裂缝有以下几项措施:
(1)选用各项指标都符合国家标准、够龄期、干燥的轻质建筑板材。
(2)要求板材生产企业在生产过程中采用专用的水性隔离剂,而不要采用废机油。
(3)采用聚合物水泥砂浆作为安装嵌缝砂浆,如宁夏产的JJZ聚合物增强建筑粘接粉就具有很强的粘接力和较强的韧性,硬化时不收缩,用于轻质建筑板材安装时可以不落浆,保证嵌缝砂浆饱满,增强嵌缝的粘接强度,抑制收缩应力的破坏作用,嵌缝砂浆自身不收缩减少收缩应力。
(4)在较长墙体安装过程中,建议在安装时每隔3~5米距离预留一处安装缝暂时不做处理,让此段墙体自由收缩7~10天,待收缩应力已基本释放、变形稳定后再用聚合物嵌缝砂浆将此连续接缝填实。这样可避免长墙累积收缩应力过大造成裂缝。
(5)为避免门框上部倒八字裂缝,可在门框与长墙连接处,距门框两块板处预留一收缩缝暂不处理以释放应力,7~10天后再用聚合物水泥砂浆填实处理。
(6)应选用尺寸规矩、表面平整的轻质建筑板材,尽量减少找平抹灰层的厚度。找平抹灰层的厚度越薄越不易形成裂缝。找平抹灰层可选择粘接强度高并不产生收缩应力的材料,如粉刷石膏、聚合物水泥砂浆等,既可避免裂缝的产生,施工又简便、经济,墙面效果也很好。(作者单位:宁夏回族自治区墙改办)
第二篇:GRC轻质内墙板板缝开裂的防治措施
GRC轻质内墙板板缝开裂的防治措施
GRC轻质内墙板具有轻质、高强和防火等特点,较普通砖或空心砖内墙,可提高室内使用面积5%左右,具有较好的社会效益和经济效益,值得大面积推广应用。但由于GRC板在预制过程所产生的允许偏差、安装过程中节点处理和工艺问题,以及在装饰层施工时所使用材料、配合比选择不当和工序控制等因素的综合影响,容易出现板缝开裂、板面不平和装饰层空鼓脱落等质量问题,限制了使用范围。1 改进GRC板安装工艺,防止板缝开裂
为了弄清GRC板板缝开裂的原因,我们会同厂家到已安装结束或正在安装过程中的施工现场观测调查,不同程度的发现在板缝之间、板与梁或柱之间、洞口侧向均有裂缝出现,GRC轻质隔墙板质量缺陷统计如表1所示。通过分析认为:造成GRC板开裂的主要因素是:①板缝构造处理不合理,门窗洞口节点构造薄弱;②安装过程中各专业工种配合不密切,事后开槽、开洞,减弱墙板的刚度和整体性。针对以上造成板缝开裂的主要因素,采取以下主要技术措施,并进行安装工艺改进。1.1 设置钢卡板
每块GRC墙板顶端设2块槽钢卡板,下端设两组4块角钢卡板。在竖向板缝两侧粘贴80mm宽加强玻纤布。在门窗洞口处设通长槽钢加强。1.2 改进施工工序
严格按下列工艺流程组织施工:清理楼面→定位放线→配板→安装上端钢卡板→配制胶结料→接口抹灰→立板并临时固定→板缝处理及粘贴玻纤布→下端钢卡板安装→板缝养护→装饰层施工前基层处理→设置标点(筋)→装饰粘结层→装饰基层→装饰面层→涂层。
1.3 做好配板和专业预埋准备工作
配板时,不仅要考虑墙板组合的合理性,避免出现小于2/3板。同时应将水电等专业的预留洞口位置同时在配板图中标出。要求小孔洞应在板安装前完成,减少安装后由于开槽打洞而产生振动。无法在安装进行前的线槽开洞,必须待接缝砂浆强度达到100%之后方可进行,而且必须用切割机施工,线槽设置后,立即用低碱水泥细石混凝土填实补平。克服板面不平和装饰层空鼓
由于GRC板在制作和安装过程中存在着允许偏差,在板缝处极易产生不平整现象,如果能在板上做1层装饰基层,那么就可以克服以上不足。但是,装饰基层与GRC板之间的粘结是施工上的一大难题,攻克装饰层空鼓的施工技术难关,对推广应用GRC板具有积极的意义。我们在金桥广场等多项工程GRC板装饰层施工中,采用了增加粘结层、在装饰基层中加麻筋提高其抗拉强度和改进配合比的做法,使装饰层的强度和变形接近于GRC母材,避免产生不同收缩,克服了装饰空鼓现象,取得了明显效果。2.1 装饰层不同材料配合比现场试验
根据GRC施工实践,取3种不同配合比方案,各做10m2样板,1个月后观察发现,方案Ⅰ在板缝产生较多开裂,板中部也出现局部裂缝;方案Ⅱ在板中部未发现裂缝,但竖向板缝和阴角接缝处发现局部开裂;方案Ⅲ不论是在板中或阴角处,均未发现开裂现象。
从以上3种方案中可以看出,方案Ⅰ水泥用量偏大,且未掺筋是产生裂缝的主要原因;方案Ⅱ由于降低了水泥用量,而且掺入2%麻筋,所以其抗裂能力得到加强,但效果不明显;方案Ⅲ由于麻筋掺量增加,其抗裂能力大大增强。所以得出这样的结论:提高装饰基层抗裂能力的主要措施,应适当减少水泥用量,增加麻筋用量。所以在工程中,内墙GRC板装饰基层砂浆配合比取水泥∶石灰∶中砂∶麻筋=1∶3∶7∶0.06.2.2 增加装饰基层的粘结层,提高其粘结力
具体做法是在清理干净的GRC墙板上均匀地涂刷一道107胶水泥浆,厚度在2~3mm,在胶浆未完全干但已没有明水时即开始抹底灰。粘结层施工前应将GRC板浇水湿润大约保持板面10mm深。
2.3 严格控制各层抹灰间隔时间和厚度
首次抹灰厚度控制在4~6mm,在常温下喷水养护3d,再抹4~6mm相同成分的砂浆,并刮平修边。待底灰六七成干时,开始抹面灰。面灰可用纸筋白灰,厚度控制在2mm左右,待基层含水率小于8%时方可进行涂料面层施工。
防治GRC板板缝开裂和装饰层空鼓除了以上主要措施外,提高操作工人的责任心和技术水平以及严把GRC板半成品质量关也不可忽视。操作工人要经过专业岗前教育培训,安装工人必须相对稳定。GRC板半成品要求质地均匀、密实,棱角榫头完整,板面平整、纵向无扭曲等缺陷。板间竖向接口要用低碱水泥胶(低碱水泥∶107胶∶水=2∶1∶0.2)胶结料。安装过程要将接口胶结料挤压密实,随时捻口。GRC板上下水平缝要用低碱水泥砂浆嵌缝并抹成八字角。当GRC板作为悬空隔断时,悬空端需用通长槽钢固定,且水平长度不得大于6m,当超过66m时,中间应增加钢筋混凝土立柱加固。
第三篇:墙板结构施工中裂缝的控制措施
墙板结构施工中裂缝的控
制措施
【摘要】本文论述了墙板结构裂缝的产生机理,并提出了预防该裂缝的措施。
【关键词】墙板结构;裂缝;控制【Abstract】The article discussed mechanism of wall structure, cracks, and proposed measures to prevent the cracks.【Key words】Wall structure;Crack;Control
1.引言
随着建筑技术的 发展,建筑物的高度越来越高,对于一般的高层建筑,在设计中普遍采用现浇剪力墙结构设计,并使用大流动度的泵送混凝土浇注施工。众所周知,预拌混凝土技术的发展极大地方便了高层建筑施工的要求。泵送混凝土无论从其原材料到其工作性能都与普通混凝土有很大的区别,预拌混凝土快速发展的同时也带来一个问题-结构裂缝,在施工过程中结构的裂缝经常成为一项重要的因素进行
考虑。
混凝土结构的裂缝是难以避免的,在工程实际中更多的是对混凝土进行有效的控制,使其裂缝宽度限制在允许的范围内,不至于对工程的结构安全及使用造成影响。相对于梁板结构而言,墙板结构中发生裂缝的可能比前者要少得多,但在建筑施工中墙体裂缝同样应得到重视,如果发生裂缝,会导致建筑物发生渗漏或影响结构物的整体性能及抗震性能,并可能使居民造成不安全心理,所以对于墙板结构的裂缝也应引起足够的重视。
2.墙板裂缝的产生原因
众所周知,由于墙体混凝土相对梁板部位混凝土的暴露面积要小,水分蒸发的速度相对要缓慢得多,所以因养护等原因而引起的裂缝较少,墙板结构发生的裂缝主要有:温度裂缝、收缩裂缝、分层缝、冷缝等。
在剪力墙结构中,墙板往往很长。而且结构复杂,由于水泥水化所产生的水化热在结构中产生的温度应力很可观,同时过长的墙板结构容易引起较大的收缩,这些因素都会使墙板产生裂缝。
对于混凝土材料,不受限制的收缩(自由收缩)不会引起开裂,受到限制的收缩(限制收缩)达到一定值时就会引起开裂。引起墙板裂缝的主要因素是收缩、水化热及降温引起的拉应力。混凝土由于温度变化,发生体积变形、膨胀或收缩,当这种体积变化受到约束时,就会产生内应力,这种应力超过了混凝土的抗拉强度,就会引起混凝土开裂。
3.控制措施
3.1原材料控制。由于在剪力墙中配筋很多、很密,为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝。
砂石料的含泥量必须严格控制,当砂石料含泥量超过规定,不仅增加了混凝土的收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,容易引起裂缝。
由于墙板结构施工中的水化热及收缩很可观,所以应尽可能选用低水化热、低收缩的水泥。一些施工单位为了追求
较快的施工进度,盲目使用高早强水泥,但是高早强,必然导致高收缩及水化热峰的提前出现,这对控制墙板裂缝是很不利的。
3.2施工组织控制。对于±0.000m以上的墙体,出现裂缝的可能是较小的,容易出现的裂缝是冷缝和分层缝。这些都是由于施工组织不合理造成的。在施工中应防止侧模的偏移,开始浇注时应加强对墙根部的振捣,以防止产生烂根现象。混凝土的运输应均匀连续,防止产生冷缝或施工缝。
采用 科学 合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调,使上层混凝土在下层混凝土浇注后3-5h内浇筑(不是控制在下层混凝土的初凝之前)。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间,实际上在此时浇注混凝土,上下层混凝土的结合已经很弱,如在混凝土接近初凝之时,对混凝土进行振动,同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层,影响结构的整体性,形成冷缝。
为防止产生分层缝,在浇筑上层混凝土时,捣棒应插入下层混凝土5-10cm,以利于两层混凝土充分结合。同样,分层缝的出现也将使混凝土的整体性能降低。
对于箱型基础中底板上长墙的裂缝往往是难以避免的,这是由于受到底板混凝土外约束的影响,墙体混凝土要收缩,底板约束这种变形,使墙体受到拉应力,导致墙体出现裂缝,这种裂缝往往沿着长墙的全高发生,宽度较小,沿着墙体长度方向上,每隔一定距离便产生。这种裂缝可通过设臵温度钢筋来克服,通过配臵一定数量的温度钢筋,并采用细而密的构造钢筋,使构造钢筋起温度钢筋的作用。同时在底板上外墙混凝土浇筑时,应注意分段施工,合理分段,避免长度过长,应设臵温度伸缩缝或后浇缝。
对墙体的养护效果往往不很理想,在拆除模板后刷上一层养护剂,可防止混凝土内部水分的过度挥发,并应进行充分的浇水养护,以保证水泥的充分水化。
3.3结构设计控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
由于引起墙板裂缝的主要因素是水化热及降温引起的拉应力,所以必须尽可能减少入模温度,应分层散热浇灌,预防激烈的温、湿度变化,为混凝土创造充分应力松弛的条
件。
应避免结构突变,(或断面突变),产生应力集中,导致应力集中裂缝。当不能避免断面突变时,如在孔洞和变断面的转角部位,由于温度收缩作用,也会引起应力集中,此时应作局部处理,做成逐渐变化的过度形式,同时加配钢筋。
3.4配筋对控制裂缝的作用。钢筋会约束收缩,但不能阻止收缩,它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力,在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩,但会增加混凝土的拉应力,如果钢筋很多,约束可能会很大,也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。
构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径,小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能,但减小钢筋直
径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8-14mm的钢筋和100-150mm间距是比较合理的,结构全截面的配筋率不宜小于0.3%,应在0.3-0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋;构造筋不能起到抗约束作用的,应适当增加温度筋。
4.结论
(1)墙板结构的裂缝主要有收缩裂缝、温度裂缝、分层缝和冷缝等;
(2)应进行 科学 的施工组织设计,以预防分层缝和冷缝;
(3)应严格控制混凝土原材料;
(4)要充分利用配筋来减小混凝土的温度应力。
参考 文献
[1]王铁梦 工程结构裂缝控制 中国 建筑 工业 出版社 1998
[2]卓尚木等钢筋混凝土结构事故分析与加固中国建筑工业出版社 1997 8
第四篇:地下室墙板的干燥收缩裂缝控制施工工法
地下室墙板的干燥收缩裂缝控制施工工法
一、前言
随着城市建筑的不断扩张和发展,相配套的人防地下设施也进一步完善,大型的人防设施也列入了建筑规划的行列。随着建设项目的不断展开,地下室墙板的施工质量通病时有发生,地下室墙板干燥收缩裂缝通病逐渐成施工单位迫切需要解决的重要问题。多年以来,施工中通过改良砼配合比、级配、外加剂的良好应用,人防地下室砼墙板干缩裂缝虽有所改善,但仍不能最终解决问题的出现;我公司对近几个大型项目上进行了试点,如:椿桂坊公寓、南大街商业步行街、常州市中心公园B楼、商业银行接建工程等试验,总结出只要加强砼的早期养护,砼干燥收缩裂缝能得到有效解决,这样既减少了施工成本,又保证了工程质量。
二、砼墙板干燥收缩裂缝特点及产生原因
地下室墙板的收缩裂缝特点是在砼凝固过程中,产生干缩和凝缩,其中以干缩为主,多发生在砼面层上,裂缝浅而细,形式多为不规则,一般早期出现。
施工中在采用了良好的砼配合比、级配和符合施工规范操作的前提下,总结出地下室砼墙板的收缩裂缝产生原因:
1、砼局部或小部分暴露在空气中得不到充分的养护。
2、根据泵送混凝土对模板侧压力大的特点,对模板没采取加固措施。
3、模板拆模时间掌握不恰当,不及时。
三、适用范围
本施工工法适用于地下室墙板的施工
四、施工要点及优点
在浇筑地下室砼外墙时,加强工地管理人员的质量意识,做好模板工、涂刷工的交底,严格控制进场砼的质量,按规范规定对墙板钢筋进行充分的保护;而外墙模板采用配以蝶型螺母和M14高强螺栓作对拉螺杆,上下左右间距为45cm,有效控制了墙体的厚度和模板的定位。砼浇筑时其分层浇筑厚度不超过300,使其加快砼热量散发,并使热量分布均匀;砼坍落度控制在14±2 cm内,待砼浇筑完达到拆模强度后,由模板工立即拆除全部模板,并派涂刷工跟随其后涂刷两遍养护液。其优点一是对砼表面形成养护防护膜,可以有效防止砼内的水分过早地挥发散失,使混凝土表面及内部同时得到养护,阻隔了外界气体的侵入,又减少了砼的早期收缩;二是立即拆除全部模板,防止模板与砼之间由于空气流动而出现的干缩;三此方法操作方便,易掌握、施工快捷。
五、质量要求及注意事项
1、砼强度控制:外墙拆模强度须达到1.20mpa时(一般是24小时左右),即可全部拆模,如过晚拆模,则模板拼缝处砼易水分蒸发,并形成风缝,引起冷缝。
2、模板控制:模板之间表面吻合紧密、平整、接缝严密,保证整体模板的强度、刚度和稳定性,不得漏浆。
3、拆模事项:模板工须有熟练操作技术,有连续作业的心理准备,一次拆除全部模板,不得停歇。
4、涂刷养护液:必须随拆随涂,紧跟其后,连续均匀涂刷两遍,并不得漏刷及停歇。
5、成品保护:拆下的模板及时运出,防止碰撞,做好涂刷后的成品保护。
六、劳动力组织
工种 人数 工作内容
施工负责人 1 对施工整个过程进行全面管理
技术负责人 1
编制施工方案,对工程所用材料进行规划,进行质量检查,验收工作
质量负责人 1 对施工整个过程进行全面质量管理和验收工作
安全负责人 1 对施工整个过程进行全面安全管理工作
木工
模板制作、安装、拆除;浇筑砼过程中的监督及防护。
普 工
涂刷养护液,事先要求技术交底
七、安全措施
1、施工人员必须遵守安全生产的有关规定,服从安全员的监督。
2、操作人员必须熟练施工工艺过程,严格按施工工艺进行施工。
3、施工前认真进行交底,使施工一次成型。
4、对整个施工作业面进行全面的安全检查。
八、工程实例
1、常州市中心公园B楼工程人防地下室砼墙板
工程概况:常州市中心公园B楼工程位于新北区广场大道北侧,惠山南路东侧,建筑面积26046.5m2;其地下室4500m2;平面尺寸为:109.3*50.4 m,基底标高为:-6.85 m;筏基底板厚:50cm; 外墙厚400 m m,并设三道后浇带分Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,采用泵送砼,砼强度及抗渗等级为C35、S8,混凝土总量达13000m3,本工程自二OO四年六月十五日开工,八月底地下室结束。经实地观察至今地下室砼墙板均无发生微裂缝。
2、南大街商业步行街B地块C2标段:
3、椿桂坊公寓楼:
4、市商业银行接建工程的地下室墙板上应用(04年8月下旬浇筑砼,浇筑24小时后拆除外墙模板,立即挂草袋养护)、在河阳花园地下室外墙应用(04年12月下旬浇筑砼、浇筑24小时后拆除侧模板,挂草袋及纺织袋养护)故采取了以上的施工方法,从而控制和解决了干燥收缩裂缝。说明这种施工方法是可行和有效的。
参考
《高层建筑砼结构技术规程JGJ3-2002》13.3模板工程
第五篇:某高层建筑混凝土墙板裂缝事故调查分析及处理办法
某高层建筑混凝土墙板裂缝事故调查分析及处理办法
1.裂缝事故描述 1.1 工程概况
西北地区某高层综合办公楼,主楼为钢筋混凝土框-筒结构,地下1层,地上18层,总高度76.8m,总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩,地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40,楼板厚度120mm,其标准层平面结构见图1。
1.2 裂缝的出现
该工程于1998年6月开工,1998年9月中旬施工地下室外墙,1999年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝,到2月24日该层梁板底摸拆除时,发现板底出现裂缝(图1中不规则实线所示)。从渗漏水线和现场钻芯取样分析,裂缝均为贯通性裂缝。之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进行了详察,在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝),见图2。在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝,见图3。而在其他的柱、墙、梁、板上则未发现裂缝。
1.3 裂缝描述
经现场实测,第6层现浇板上的裂缝均为贯通性裂缝,最大裂缝长度约4.5m(直线距离),最大裂缝宽度0.27mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约1.9m,最大裂缝宽度0.2mm,核心筒连梁上的裂缝最大长度0.3m,裂缝最大宽度约0.18mm。经过近一个月的现场连续监控,未发现以上裂缝的进一步发展和新的裂缝出现。
图2 地下室外墙裂缝示意 图3 核心筒裂缝示意
2.事故调查
2.1 现场取样和原材料调查
根据业主要求,为确认混凝土强度,现场取24个部位作了回弹实验,并用超声波和钻芯取样进行强度校正,实验结果满足设计强度要求。而从施工单位提供的各项原材料质量证明书、复验报告、混凝土强度实验报告和现场原材料抽样分析的结果来看,可以排除各种原材料不合格的因素。2.2 施工过程调查
2.2.1 工艺流程。该工程所用混凝土均为现场搅拌。从搅拌机直接泵送至工作面,混 凝土采用机械振捣。经现场测试,搅拌站的自动计量装置满足混凝土配比的误差要求,混凝土的坍落度实际控制在18cm左右。从混凝土外观检查,无蜂窝麻面现象,振捣是密实的。
2.2.2 混凝土配合比。地下室施工所用混凝土配合比无任何外加剂,不考虑外加剂的影响。而6层梁板施工时,为满足冬季施工的需要和泵送要求,混凝土中掺加了Q型高效防冻膏和wp_x型高效减水剂,所用水泥为525R普通硅酸盐水泥,用量为480kg/m3。以上三种材料均有不同程度的早强作用。从混凝土最初出现裂缝的情况分析,以上三种材料的综合应用,可能是导致混凝土出现早期裂缝的原因之一。
2.2.3 施工过程。地下室在1998年9月中旬施工结束后,由于现场缺土,一直未予以回填(裂缝处理过后,才购土回填),而外墙在1999年1月以前是没有裂缝的。地下室外墙周长176m,长期暴露在外,受环境变化的影响较大,特别是温度变化的影响。在浇灌6层梁板混凝土的过程中,即发现在核心筒四角的板面上出现裂缝,但由于裂缝细小而未引起施工单位的重视。2.3 气象条件的调查
该层梁板施工时,正值该地区天气最寒冷的一段时期,最低气温-10℃,最高气温l℃,相对湿度在30~40%之间,当日的最大风速为7m/s。施工中虽然采取了多种冬季施工措施,如加热拌和用水、梁板下层采用彩胶布围护、生火保温等措施,但在作业面上仅采用双层草帘覆盖保温而未洒水养护和采取防风措施。2.4 其他因素调查
该建筑物当时正处于施工期间,其整体下沉量不足3mm,而且均匀沉降;该层混凝土施工10d后(春节期间息工),其上部荷载才逐步加上:该层模板是在28d之后拆除的,并未发现梁板底部弯曲下沉现象,而且施工期间亦未受到其他震动。因此,基本可以排除其他因素(诸如支撑下沉、外力作用等)对该层梁板的影响。3.原因分析
在施工的各种条件未变的情况下,从裂缝仅在六层现浇板上出现,而未在其它层现浇板上出现的事实来分析,唯一不同的是施工作业时的气候变化。如前所述,该层现浇板施工时是该地区冬季最寒冷、干燥的一个时期,最高气温仅1℃,当时的最大风速7m/s,湿度仅有30~40%,特别是每天于21时施工完毕后,混凝土正处于初凝期,强度尚未有大的发展,作业面又没有防风措施,导致混凝土失去水分过快,引起表面混凝土干缩,产生裂缝。根据有关资料记载,当风速为7m/s时,水分的蒸发速度为无风时的2倍;当相对湿度为30%时,蒸发速度为相对湿度90%时的3倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加,则可推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的6倍以上。另外,从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上这一现象也可证实,开裂与其使用的材料关系不大,而受气象条件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂,是因为墙肢两面都有模板,不直接受大气的影响。由此可以基本断定,天气因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于本身体积较大,又长期暴露在温湿度变化较大的环境中,特别到了1999年1月下旬,温度较施工时降低近30℃,导致混凝土温度收缩而产生裂缝。
第二,梁板所用混凝土均为C40混凝土,而根据设计院进行的技术交底要求,梁板混凝土只要达到C30强度即可,施工单位为了施工中更容易控制墙柱的质量,统一按照C40混凝土标准进行施工,而C40混凝土的水泥用量为480kg/m3,相对于C30混凝土,单位水泥用量增加约70kg,这样,混凝土的收缩将增加0.4×10-4左右,无形中又增加了裂缝出现的可能。
第三,进入冬季施工以后,混凝土中又添加了Q型防冻膏和wp_x减水剂,施工用水相对减少,混凝土强度增长较快,加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时,由于天气寒冷,担心养护用水结冰而仅采用覆盖双层草帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。
第四,从本工程的结构平面图中我们可以看出,梁板结构在9、12和C、K轴线处平面发生突变,截面削弱达50%以上,而且核心筒和墙肢集中处刚度非常大,对现浇板的约束较强,核心筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看,干缩裂缝首先在核心筒的四角,之后出现在板的中部,这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出现的两条裂缝,亦是相同因素引起的。4.处理办法
经过以上的调查分析,本楼层的结构是安全的,梁板的承载力是满足设计要求的。参照日本混凝土工程协会制定的《混凝土工程裂缝调查及补强加固规程》4.2.3条款之规定,小于0.3mm的裂缝无须修补。但考虑到本工程的重要性和业主对此问题的重视程度,同时也为了防止钢筋锈蚀而影响耐久性,本着预防为主的原则,决定按照需要修补的规定进行修补。而对于地下室外墙,由于有抗渗要求,则必须予以修补。具体修补措施如下: 4.1 修补时间
考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成,楼板修补时间确定在1999年4月中旬。地下室则必须尽快修补。4.2 修补范围
凡是肉眼可视、长度在800mm以上,或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。4.3 修补办法
楼板基底用钢丝刷清理干净后,用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹,宽度约100mm,自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法,外侧沿缝涂防水油膏一道(宽约300mm),再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道(厚1.5mm,宽1.0m),经检查合格后,必须尽快回填。5.修补效果
该工程于1999年4月中旬修补以后,由于施工单位采取了相应措施,未再发现有新的裂缝出现,而修补过的裂缝也未再发展。时隔一年,目前该工程即将投入使用,施工情况良好。由此可以断定当时对主要原因的分析和处理办法是正确的。6.几点建议
6.1 在冬季混凝土施工中,一般都采取了防冻措施,而对于作业面的防风措施大多未予以高度重视。在冬季施工中,温度的骤降往往伴随着强烈寒流的出现,空气异常干燥,混凝土容易产生干缩裂缝。特别是高层建筑的施工,作业面处于距地面几十米甚至上百米的高空,风速更巨,对混凝土的影响更大,施工单位对此应予以警惕。
6.2 在高层建筑的施工中,混凝土墙、柱的设计强度较高,梁、板的设计强度相对较低,施工单位为了施工方便,大多把梁、板的混凝土等级提高到与墙、柱相同,无形中提高了混凝土的收缩应力,而楼板面又较薄,与空气的接触面较大,更容易产生收缩。因此,在条件许可的情况下,施工单位尽量不要随意提高混凝土等级。6.3 一般民用建筑的梁板不做抗裂设计,施工单位在做混凝土配合比的试配过程中,也多对强度、和易性、是否泵送、早强等方面提出要求(除非大体积混凝土),对施工过程中的温度收缩考虑较少,当外界数种不利因素同时发生时,配比方面的潜在影响就暴露出来了,所以,对重要建筑物,无论是否做抗裂设计,混凝土试配时应考虑这种因素。