現(xiàn)澆混凝土樓板非受力裂縫淺談

白暘

陜西省建筑科學(xué)研究院

引言

現(xiàn)如今混凝土房屋中最常見(jiàn)的裂縫就是混凝土樓板裂縫。混凝土是帶裂縫工作的，在現(xiàn)實(shí)工程中混凝土樓板的裂縫，絕大部分都屬于非受力裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)安全并未產(chǎn)生嚴(yán)重影響。但是部分群眾并不具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在某些“建筑房屋不能存在任何裂縫”的錯(cuò)誤引導(dǎo)下，使很多矛盾激化，并造成不好的社會(huì)影響。因此對(duì)混凝土樓板的裂縫分析十分必要。

一、混凝土開(kāi)裂原因

水泥混凝土易于開(kāi)裂的本質(zhì)，是其粒子與粒子之間僅存在弱物理鍵的相互作用，抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度要小一個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更多，斷裂能僅為102 J/m²量級(jí)，而其微結(jié)構(gòu)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(yīng)力，更加使它易于開(kāi)裂，且出現(xiàn)裂縫時(shí)間和部位呈現(xiàn)隨機(jī)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(jié)晶－凝固為水泥石的過(guò)程中，不可避免的會(huì)發(fā)生體積收縮。現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，大多為超靜定結(jié)構(gòu)體系，混凝土的收縮變形收到約束，不可避免的會(huì)產(chǎn)生約束拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，從而發(fā)生混凝土開(kāi)裂。

2、溫度差引起的約束應(yīng)力

混凝土在溫度升降變化時(shí)體積會(huì)膨脹或收縮。如果混凝土處于受約束的狀態(tài)下而無(wú)法自由伸縮變形，特別對(duì)尺度很大的現(xiàn)澆超靜定混凝土結(jié)構(gòu)，在溫差比較大的時(shí)候就很容易開(kāi)裂。

3、強(qiáng)迫位移引起的約束應(yīng)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(jié)構(gòu)強(qiáng)迫位移。結(jié)構(gòu)構(gòu)件各部分位移的差異，造成了混凝土的約束變形，并導(dǎo)致強(qiáng)迫拉應(yīng)變從而產(chǎn)生裂縫。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工缺陷

結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)、構(gòu)造做法不合理都有可能造成結(jié)構(gòu)剛度突變、體型比例失調(diào)或應(yīng)力集中引發(fā)裂縫。

5、環(huán)境作用

與混凝土成型早期出現(xiàn)的收縮裂縫不同，有些裂縫是在環(huán)境長(zhǎng)期作用后產(chǎn)生的，一般稱(chēng)為耐久性裂縫。

6、施工時(shí)早期作用

由于混凝土早期 “性能”較差，較小的作用力即可導(dǎo)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(guò)一定限制，形成的裂縫就無(wú)法自行閉合。混凝土早期容易產(chǎn)生裂縫的另一個(gè)原因，是施工期結(jié)構(gòu)體系和荷載的時(shí)變性，如果施工荷載或其他作用在臨時(shí)承載體系的混凝土中產(chǎn)生的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變超過(guò)了此時(shí)材料的抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變，就將引起混凝土開(kāi)裂。

二、常見(jiàn)現(xiàn)澆混凝土樓板非受力裂縫

由于板的厚度很薄，配筋也相對(duì)不多，所以在溫度變化、收縮等間接作用下，容易在板內(nèi)引起約束拉應(yīng)力而在長(zhǎng)度方向中部以及其他薄弱部位開(kāi)裂。此外，施工、裝配、預(yù)應(yīng)力等都可能在板中引進(jìn)裂縫，因此裂縫在板的不同側(cè)面上呈現(xiàn)了不同的形態(tài)。

1、板底裂縫

2、板面裂縫

三、裂縫處理常用方法

1、鑿槽嵌補(bǔ)

鑿槽嵌補(bǔ)法是在開(kāi)裂混凝土表面沿裂縫剔鑿凹槽，然后填補(bǔ)材料，消除結(jié)構(gòu)表面裂縫。凹槽鑿成后，可用壓縮空氣清掃槽內(nèi)殘?jiān)�并用高壓水沖洗干凈。接著用環(huán)氧樹(shù)脂、瀝青膏等材料嵌補(bǔ)、填平，或再以水泥砂漿等修補(bǔ)材料按規(guī)定的工藝填塞、抹平。

2、扒釘控制裂縫

對(duì)尚處于發(fā)展期的寬大且不穩(wěn)定的裂縫，為避免裂縫的繼續(xù)延伸和發(fā)展加寬，可以跨裂縫采用扒釘加以控制。此時(shí)除鑿槽嵌補(bǔ)以外，還要沿裂縫以一定間距和跨度預(yù)先鉆孔，然后跨裂縫釘入扒釘，并采用環(huán)氧樹(shù)脂等膠結(jié)材料填充鉆孔，固定扒釘。

3、壓力灌漿

利用壓力將修補(bǔ)材料的漿液灌入裂縫內(nèi)部，從而消除裂縫。這是一種無(wú)損的修補(bǔ)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(bǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際工程中的可見(jiàn)裂縫，絕大多數(shù)是由于溫度、收縮、強(qiáng)迫位移等非荷載因素引起的間接裂縫。對(duì)于這類(lèi)裂縫，基本上可以不擔(dān)心安全問(wèn)題。但對(duì)影響使用功能的間接裂縫，則必須封閉消除。而對(duì)于標(biāo)志結(jié)構(gòu)抗力衰竭，預(yù)示結(jié)構(gòu)即將破壞（尤其是脆性破壞、倒塌等）的個(gè)別受力裂縫，則應(yīng)及時(shí)采取措施，停止使用并進(jìn)行加固處理或拆除。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)   文徑網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)