裝配式建筑工程知識(shí)分享：一種改進(jìn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板施工質(zhì)量的施工工藝

(一)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的種類

從混凝土組成材料方面來(lái)分析，裂縫可分為以下幾種：1.混凝土收縮引起的裂縫。據(jù)測(cè)試混凝土收縮值一般在(4～8)×10E-4，混凝土抗拉強(qiáng)度一般在2～3 MPa，彈性模量 E一般在(2～4)×10E4MPa。由公式 ε = σ/E可知混凝土允許變形范圍在萬(wàn)分之一左右，混凝土實(shí)際收縮值往往大于其允許變形范圍，因此，裂縫的產(chǎn)生是不可避免的，關(guān)鍵在于控制裂縫寬度。

2.水泥安定性不合格引起的裂縫。當(dāng)水泥中氧化鎂、三氧化硫、游離氧化鈣含量超標(biāo)時(shí)，混凝土?xí)a(chǎn)生體積膨脹，而引起裂縫。

3.堿骨料反應(yīng)引起的裂縫。堿骨料反應(yīng)是水泥中的堿與混凝土骨料中活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成堿的硅酸鹽凝膠，產(chǎn)生體積膨脹，而產(chǎn)生裂縫。

4.混凝土線膨脹系數(shù)約為10×10E6/℃ ，即溫度每升高或降低l0℃，混凝土?xí)a(chǎn)生0.01%的線膨脹或收縮，即熱脹冷縮變形。環(huán)境溫度變化影響了樓板及梁的變形與開(kāi)裂，一般板厚遠(yuǎn)小于梁高，板全截面隨氣溫的變化而變化，而梁的溫差變形則大大滯后于板，特別是急冷急熱后尤為明顯。如氣溫驟降或曝曬后突受雨淋冷卻時(shí)，板收縮量突然變大而梁則大大滯后，使板收縮受梁限制產(chǎn)生拉應(yīng)力而開(kāi)裂，板長(zhǎng)度越大，越易出現(xiàn)垂直于板長(zhǎng)邊的貫穿裂縫而當(dāng)氣溫急劇升高時(shí)，板發(fā)生膨脹，而梁變形滯后則限制板的膨脹，使梁受拉，導(dǎo)致梁側(cè)產(chǎn)生豎向裂縫，有時(shí)包圍梁腹截面。梁裂縫也可常見(jiàn)于屋面板隔熱差而板下通風(fēng)良好，夏季時(shí)板面溫度極高而板下溫度較低這種大溫差情況。在夏季，外墻與樓板之間有較大溫差，外墻受熱產(chǎn)生線膨脹大于樓板受熱產(chǎn)生的線膨脹，于是外墻對(duì)樓板產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此時(shí)的拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生裂縫。

(二)產(chǎn)生裂縫的主要原因

鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，就混凝土組成材料本身來(lái)講，混凝土收縮是引起現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的一個(gè)主要因素?；炷劣伤?、骨料、水以及存留在其中的氣體組成，是一種多相非均勻性的脆性材料。研究表明，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度變化及混凝土硬化時(shí)，混凝土體積會(huì)發(fā)生變化，這種變形是不均勻的。水泥石收縮較大而骨料收縮很小;水泥石的熱膨脹系數(shù)較大，而骨料較小。同時(shí)，它們之間的變形不是自由的，相互之間產(chǎn)生約束，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生粘著微細(xì)裂縫、水泥石微裂縫和骨料裂縫。因此，混凝土內(nèi)部微細(xì)裂縫的存在是混凝土本身固有的物理性質(zhì)?；炷猎诶瓚?yīng)力(包括收縮、變形及外荷載)作用下，這些微細(xì)裂縫的長(zhǎng)度、寬度均有相應(yīng)增大。如果拉應(yīng)力大于本身抗拉強(qiáng)度，這些微細(xì)裂縫相互貫通，且其寬度迅速增大。當(dāng)裂縫寬度超過(guò)0.03～0.05 mm時(shí)，便產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)裂縫?；炷潦湛s主要有沉降收縮、塑性收縮、干燥收縮、化學(xué)收縮、碳化收縮、自收縮和溫度收縮等。

1.混凝土的塌落度和水灰比。商品混凝土為了滿足施工要求，采用塌落度大、流動(dòng)性好的混凝土進(jìn)行施工，為了保證流動(dòng)性，增大水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，而且還易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象，此時(shí)，混凝土脫水干縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生表面裂縫。水灰比的變化對(duì)干燥收縮和自收縮的影響正相反，即當(dāng)水灰比降低時(shí)，干燥收縮減小，而自收縮變大。如當(dāng)水灰比大于0.5時(shí)，其自收縮與干燥收縮相比小得可忽略不計(jì)，但是當(dāng)水灰比小于O.35時(shí)，體內(nèi)相對(duì)濕度會(huì)很快降低到80%以下，自收縮與干燥收縮幾乎相等。

2.水泥基材料及混凝土配合比。不同的水泥基材料配制的混凝土產(chǎn)生的收縮不同。采用含泥量大的骨料配制的混凝土，不僅因骨料自身的軟弱顆料而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，而且還會(huì)影響骨料與水泥石界面的粘結(jié)，從根本上降低混凝土強(qiáng)度，并容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)越小，也將導(dǎo)致混凝土的干縮對(duì)于粗骨料，應(yīng)該采用連續(xù)級(jí)配，不能粒徑過(guò)大，級(jí)配良好的石子能夠使混凝土密實(shí)且有利于混凝土的強(qiáng)度。如果石子粒徑過(guò)小，混凝土中水及水泥用量相應(yīng)增加，混凝土的收縮也相應(yīng)增大?；炷林兴嘤昧吭黾樱矔?huì)導(dǎo)致混凝土收縮加大。

3.溫度和氣候條件對(duì)混凝土裂縫的影響。施工時(shí)的氣候條件也是影響混凝土板面裂縫的主要原因。環(huán)境溫度高時(shí)，將有助于混凝土的水化，加速水泥的水化作用，從而使拌合物的水分蒸發(fā)較快。當(dāng)混凝土表面的水分蒸發(fā)速度超過(guò)混凝土的泌水速度時(shí)，混凝土的體積收縮加快;當(dāng)混凝土因體積收縮而產(chǎn)生應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土將會(huì)出現(xiàn)裂縫。

4.板的表面系數(shù)和模板約束變形的影響。板的表面系數(shù)越大，混凝土表面水分蒸發(fā)速度就越快，其干燥收縮值亦越大。在沒(méi)有約束條件下，混凝土的收縮可以自由完成，且不會(huì)產(chǎn)生裂縫。由于混凝土模板支撐和變形，增加了混凝土的約束度，阻礙了混凝土的變形，使混凝土裂縫易于生成。

5.施工工藝的影響。混凝土振搗時(shí)問(wèn)過(guò)長(zhǎng)，粗骨料下沉，表面就會(huì)出現(xiàn)一層水泥漿層，降低了樓板表面混凝土中粗骨料含量，致使混凝土成型后表面強(qiáng)度不夠，加大了混凝土收縮，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫 混凝土振搗后，未及時(shí)抹壓搓毛，使沉降收縮裂縫得不到及時(shí)的愈合就硬化。養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。在混凝土初凝后，表面未及時(shí)澆水覆蓋養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面水分迅速蒸發(fā)，形成樓板上部和下部差異收縮產(chǎn)生裂縫。施工中不注意鋼筋的保護(hù)，把板面負(fù)筋踩彎，使承受負(fù)彎矩的受力筋的混凝土保護(hù)層加大，構(gòu)件有效高度減小，形成沿構(gòu)件支承邊緣的垂直于受力筋的裂縫。樓板上部負(fù)彎矩筋保護(hù)層厚度控制不嚴(yán)，當(dāng)負(fù)彎矩筋保護(hù)層厚度過(guò)小時(shí)，板面極易沿負(fù)彎矩筋方向產(chǎn)生裂縫。當(dāng)負(fù)彎矩筋保護(hù)層厚度過(guò)大或間距過(guò)大時(shí)，易引起垂直于負(fù)彎矩筋方向產(chǎn)生裂縫。

6.養(yǎng)護(hù)條件的影響。由于混凝土的早期收縮比較大，及時(shí)的養(yǎng)護(hù)非常重要。過(guò)早養(yǎng)護(hù)會(huì)影響混凝土的膠結(jié)能力;過(guò)遲養(yǎng)護(hù)，由于受風(fēng)吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快，水泥缺乏必要的水化水，而產(chǎn)生急劇的體積收縮，此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低，不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開(kāi)裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫差大，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。

(三)樓板施工質(zhì)量提高的改進(jìn)施工工藝

為了根治因現(xiàn)澆混凝土樓板負(fù)筋保護(hù)層厚度失控引起的樓板開(kāi)裂、滲漏、承載力下降等質(zhì)量通病，桂林市首創(chuàng)的懸掛法布筋施工工藝獲得國(guó)家建設(shè)部?jī)?yōu)秀施工工藝專利。下面對(duì)該法做簡(jiǎn)單的介紹：

1.材料規(guī)定

(1)方管規(guī)格：采用壁厚 1.2mm 以上，外框尺寸為15mm×15mm,20mm×20mm 兩種，目前市場(chǎng)為 6m 一根，可以根據(jù)工程設(shè)計(jì)板保護(hù)層厚度要求選用，方管外框尺寸為板負(fù)筋保護(hù)層厚度;

(2)方管撐腳：采用Φ 12 或Φ 14 的鋼筋制作，最好采用圓鋼;

(3)鐵鏟：用 25 以上的鋼筋打成一頭扁平的鐵鏟。

2.制作要求

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)板跨，將 6 米長(zhǎng)方管下料成長(zhǎng)度為 1.5m，3.0m 等規(guī)格;

(2)將方管焊成架體：兩方管平行放置，間距 400mm 左右，兩端頭及中間用方管或Φ 12 以上鋼筋作為拉桿焊接成一個(gè)整體，拉桿間距 400mm 左右?？梢詤⒁?jiàn)平面圖;

(3)方管架體焊鋼筋撐腳：架體高度等于設(shè)計(jì)板厚等于方管外框加上撐腳高度，在施工現(xiàn)場(chǎng)，如現(xiàn)有的架體高度小于設(shè)計(jì)板厚 30mm 厚以內(nèi)時(shí)也可以在撐腳下加設(shè)硬墊塊處理，而不必重新制作架體;

(4)撐腳間距：為提高整個(gè)架體剛度，撐腳間距要求不大于 400mm;

(5)焊接要求：整個(gè)架體連接點(diǎn)包括拉桿和焊腳均應(yīng)滿焊;

(6)方管架體。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)建筑無(wú)法比擬的。因此，在現(xiàn)代建筑業(yè)快速發(fā)展的時(shí)代，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念和思路，投入更多的人力、物力來(lái)研究和發(fā)展裝配式建筑，使其成為現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，為現(xiàn)代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環(huán)保的居住空間，促進(jìn)現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展。以上內(nèi)容就是“裝配式建筑工程知識(shí)分享：一種改進(jìn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板施工質(zhì)量的施工工藝”，更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校!點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載，可領(lǐng)取裝配式精華考點(diǎn)/課程講義。