1、變形作用引起的樓板裂縫分析及其修復(fù) 一 摘要：住宅樓現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫問題與滲漏問題是目前居民住宅質(zhì) 量投訴的重點，而從剪力墻結(jié)構(gòu)與磚混多層結(jié)構(gòu)投訴情況來看，磚混 結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生率更高，大局部裂縫表現(xiàn)為外表龜裂，也有貫穿裂縫， 既有縱向、橫向，也有斜向以及無規(guī)那么裂縫。一般對實際使用無多大 危害，但仍應(yīng)進行有效控制，特別是防止有害裂縫的發(fā)生。 關(guān)鍵詞：樓板裂縫；鋼筋模板；混凝土；溫度應(yīng)力；養(yǎng)護 作為房地產(chǎn)開發(fā)商及施工單位來說，更希望從設(shè)計、施工的角度分析 原因、采取控制措施，盡可能地減少因裂縫整治帶來的經(jīng)濟與社會聲 譽的損失，而這都建立在對裂縫如何認識的根底上。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計是 建立在強度的極限承

2、載力根底上的，但大多數(shù)工程的使用標準卻是由 裂縫控制的，結(jié)構(gòu)的破壞也都是從裂縫的擴展開始的，而對于混凝土 強度的細觀研究以及大量工程實踐所提供的經(jīng)驗都說明，結(jié)構(gòu)物的裂 縫是不可防止的，裂縫是一種人們可以接受的材料特征，科學(xué)的要求 應(yīng)是將有害程度控制在允許范圍內(nèi)。目前將結(jié)構(gòu)裂縫分為兩大類，即 荷載引起的裂縫和變形變化引起的裂縫。工程實踐中結(jié)構(gòu)物的裂縫原 因?qū)儆谟勺冃巫兓癁橹?溫度、 收縮、不均勻沉降等 引起的占 80%， 由荷載因素為主引起的占 20%，筆者從變形作用引起的樓板裂縫現(xiàn)象 展開分析，并總結(jié)了樓板裂縫修復(fù)的常規(guī)手段。一、樓板裂縫現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀 從多數(shù)資料反映的住宅樓板裂縫分布規(guī)律與出

3、現(xiàn)的時間段來看，荷載和變形因素往往是混合作用的，而且呈現(xiàn)出一定的與施工工期、施工 工藝、季節(jié)溫度、現(xiàn)場條件的關(guān)聯(lián)性。例如磚混結(jié)構(gòu)樓板裂縫往往在 施工過程中同步出現(xiàn)，而在冬季和夏季過后又會在不同部位大面積出 現(xiàn)，同一個小區(qū)相同的房型結(jié)構(gòu)、不同的施工班組在施工，最終產(chǎn)生 的樓板裂縫數(shù)量、分布情況也差異很大，僅用單一的因素去分析很難 得出滿意的結(jié)論?，F(xiàn)在上海及江浙一帶的建筑市場分析，建筑施工操 作根本上都是以人工為主，機械設(shè)備為輔。而建筑企業(yè)的工人根本都 由農(nóng)民工取代，他們的技術(shù)素質(zhì)相對較差，從業(yè)經(jīng)驗少，施工行為往 往無視施工標準及操作規(guī)程，因此施工因素離散性大、可控性差。我 們在施工管理中觀察發(fā)現(xiàn)

4、：同期的建筑在同樣地段、地基狀況根本一 致、同一個設(shè)計單位、同一家混凝土供給商，但不同的施工隊伍施工 出現(xiàn)裂縫的機率不同，鋼管支撐比木支撐少，結(jié)構(gòu)層施工周期長的比 短的少，混凝土養(yǎng)護好的比養(yǎng)護差的少，施工文明程度高的比低的少 等等。比擬的結(jié)果給了我們很大的啟示，當把視線聚焦于現(xiàn)場施工管 理方面后，發(fā)現(xiàn)多數(shù)情況下這些裂縫產(chǎn)生時的初始誘因能在施工中通 過采取一定控制措施來減少、延緩甚至消除，涉及混凝土配合比的控 制、混凝土養(yǎng)護、鋼筋施工、模板支撐體系的選用、施工荷載控制等 多個環(huán)節(jié)，從施工過程中記錄的數(shù)據(jù)比照結(jié)果來看也確實起到了相當 明顯的效果。許多混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等建筑物在建設(shè)過程和使用 過

5、程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫，這是一個相當普遍的現(xiàn)象, 也是長期困擾著建筑工程技術(shù)人員的技術(shù)難題二、混凝土裂縫產(chǎn)生機理混凝土作為一種復(fù)合建筑材料，由于其組成材料的多樣化以及各組成 材料間物理化學(xué)作用的多變化，致使混凝土的物理力學(xué)性能與很多因 素有關(guān)，混凝土抗壓性能良好而抗拉性能很差，抗拉強度只有抗壓強 度的 1/8-1/20 ，并且不與抗壓強度成比例地增加， 其極限拉伸變形很小， 因而極易產(chǎn)生裂縫。通過近代儀器己經(jīng)發(fā)現(xiàn)混凝土在受荷載以前，在 硬化后的混凝土內(nèi)部，尤其是在膠結(jié)料與骨料的界面上總是存在著大 量的微觀裂縫，其分布有隨機性，而這些裂縫在外界荷載作用下或環(huán) 境變化時會開展而形成可見

6、宏觀裂縫，目前標準或規(guī)程按計算控制的 主要是宏觀裂縫。對于荷載引起的裂縫，當構(gòu)件中的主拉應(yīng)力大于混 凝土的抗拉強度或主拉應(yīng)變大于混凝土的極限拉伸應(yīng)變時混凝土就會 產(chǎn)生裂縫，如受彎構(gòu)件受拉區(qū)的彎曲裂縫、彎剪裂縫等。溫度引起的 裂縫一種情況是大體積混凝土因水泥水化熱導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大所引起 的溫度應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強度時引起的裂縫，另一類是混凝土 因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生膨脹或收縮變形，其中收縮變形又受到外界的 約束或內(nèi)部鋼筋的阻礙而產(chǎn)生裂縫。其它還包括混凝土硬化前產(chǎn)生的外表裂縫、混凝土收縮變形時受到約 束產(chǎn)生的裂縫、材料不良引起的裂縫等。對于目前住宅現(xiàn)澆樓板存在的裂縫問題同樣沒有形成比擬一致的處理

7、 意見，而更多的是從設(shè)計上采取一定構(gòu)造措施、施工中加強混凝土配 合比控制和養(yǎng)護等幾方面提出相關(guān)建議，從實際效果來看確實收到了 一定成效，但樓板裂縫的形成原因確實有其特殊性和復(fù)雜性，無法以 一般大體積混凝土裂縫控制、 非荷載原因來解釋分析， 對于磚混結(jié)構(gòu)、 剪力墻結(jié)構(gòu)等也有其截然不同的分布規(guī)律和形態(tài)特征。三、變形作用引起的樓板裂縫分析3.1 溫度應(yīng)力引起的裂縫分析3.1.1 溫度應(yīng)力的分析 根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段： 1早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱根本結(jié)束，一般約30 天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性 模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘 余應(yīng)力。2中期：自水泥放熱作用根本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn) 定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界 氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的剩余應(yīng)力相疊加，在此期間 混凝上的彈性模量變化不大。 3晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn) 時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘 余應(yīng)力相迭加。根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：a自生應(yīng)力： 邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。b約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或局部邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。這 兩種溫度應(yīng)力往