現(xiàn)澆板裂縫成因檢測與分析
時間:2023-02-15 09:23:51
導語:現(xiàn)澆板裂縫成因檢測與分析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
摘要:隨著國內(nèi)建筑規(guī)模的不斷擴大,鋼筋混凝土民用建筑物中,現(xiàn)澆混凝土樓板常出現(xiàn)收縮形裂縫的現(xiàn)象,這已成為商品房質(zhì)量糾紛、投訴的熱點問題。不僅有損外觀,對使用功能也造成一定影響,而且還對結構的整體性和剛度造成不利影響,且易引起鋼筋腐蝕,影響結構的耐久性。由于外部環(huán)境變化和內(nèi)部影響因素增多,導致裂縫問題的出現(xiàn),影響了工程質(zhì)量和美觀。文章以某房屋建筑工程為例,針對某工程鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫開展情況,根據(jù)現(xiàn)場檢測結果,結合材料、設計、施工等情況對其開裂原因進行分析,可為同類現(xiàn)澆板裂縫的成因分析提供參考。
關鍵詞:現(xiàn)澆板;裂縫;成因分析
1工程概況
某農(nóng)貿(mào)大市場,為二層框架結構,主體高度10.2m,設計使用年限為50年。該工程于2016年8月開工,目前部分房屋已交付使用。業(yè)主在交房驗收時發(fā)現(xiàn)一層頂板1-/A-B存在裂縫,為了解該現(xiàn)澆板裂縫成因,壽縣某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司委托安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站對該現(xiàn)澆板裂縫成因進行現(xiàn)場檢測及原因分析。
2現(xiàn)場檢測
根據(jù)委托要求并結合現(xiàn)場情況,現(xiàn)場檢測工作于2018年9月10日進行,檢測項目主要包括現(xiàn)澆板裂縫開展情況的普查、混凝土抗壓強度、現(xiàn)澆板厚度、鋼筋配置、鋼筋保護層以及f-CaO情況對混凝土質(zhì)量的影響。
2.1現(xiàn)澆板裂縫開展性態(tài)的普查采用目測、裂縫觀察儀及尺量、拍照與描繪的方法,現(xiàn)場對一層頂板1-/A-B裂縫開展性態(tài)進行檢查。檢查結果見表1及圖1、圖2、圖3所示。
2.2現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度的檢測依據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(JGJ/T384-2016),現(xiàn)場采用鉆芯法檢測混凝土抗壓強度。實施檢測時根據(jù)現(xiàn)場具體情況在現(xiàn)澆板上隨機鉆取3個混凝土芯樣,并加工成高徑比1:1的試件,經(jīng)自然干燥后進行抗壓試驗。試驗結果見表2所示。檢測的一層頂板1-/A-B現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度推定為41.4MPa,符合設計強度等級C30的要求。
2.3現(xiàn)澆板板底鋼筋配置情況的抽檢依據(jù)《混凝土中鋼筋檢測技術標準》(JGJ/T152-2019),現(xiàn)場檢測時用鋼筋定位儀在構件表面測量鋼筋位置,然后用直尺量測鋼筋間距。檢測結果見表3所示?!痘炷两Y構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)第5.5.3條規(guī)定:縱向受力間距允許偏差為±10mm,綁扎箍筋、橫向鋼筋間距允許偏差為±20mm。檢測的該現(xiàn)澆板板面縱向鋼筋設置間距平均值為200mm,橫向鋼筋設置間距平均值為199mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。檢測的該現(xiàn)澆板板底縱向鋼筋間距平均值為184mm,橫向鋼筋設置間距平均值為209mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。
2.4鋼筋保護層厚度檢測現(xiàn)場檢測時用鋼筋定位儀檢測現(xiàn)澆板板底及板面鋼筋保護層厚度。檢測結果見表4所示?!痘炷两Y構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)第E.0.4條規(guī)定:結構實體縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差,現(xiàn)澆板為+8mm、-5mm。檢測的該現(xiàn)澆板板面縱、橫向鋼筋保護層厚度平均值分別為37mm和35mm,保護層厚度均偏大。檢測的該現(xiàn)澆板板板底鋼筋保護層厚度平均值為19mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。
2.5混凝土碳化深度由于混凝土是一種多孔結構,長期暴露在大氣中的CO2中,只要濕度適宜便可與已水化的水泥礦物發(fā)生反應,混凝土在碳化過程中逐漸由堿性轉(zhuǎn)化成中性。當混凝土碳化后,混凝土中PH值降至9以下時,保護鋼筋的鈍化膜就處于活化狀態(tài),在氧和水的作用下,鋼筋產(chǎn)生化學腐蝕。鋼筋一旦銹蝕,由于鐵銹體積比原鐵體積大2~3倍,膨脹將使混凝土保護層開裂、剝落。根據(jù)酚酞試劑在強堿中呈現(xiàn)紫紅色,弱堿中為無色的特性,用濃度為1%~2%的酚酞溶液噴在所打小孔洞內(nèi)壁,然后用游標卡尺測量表面到內(nèi)部變色的深度,即為混凝土的碳化深度。利用小型鋼筋保護層測定儀測量鋼筋保護層厚度。具體見表5所示。根據(jù)實驗結果可知,一層頂板1-/A-B板底對應10點鋼筋混凝土保護層厚度平均值分別為19mm;相應部位檢測的混凝土碳化深度平均值為4.5mm。結果表明,一層頂板1-/A-B測點混凝土碳化深度均小于鋼筋混凝土保護層厚度,鋼筋沒有失去混凝土的堿性保護,處于完好狀態(tài)
2.6現(xiàn)澆板厚度的抽檢現(xiàn)場采樣局部鉆通后量測的方法檢測現(xiàn)澆板厚度,檢測結果見表6所示?!痘炷两Y構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)第8.3.2條:現(xiàn)澆結構構件截面尺寸允許偏差為+8mm,-5mm。檢測現(xiàn)澆板厚度平均值為117mm,符合設計及規(guī)范允許偏差值的要求。
2.7f-CaO對混凝土質(zhì)量影響的檢測依據(jù)《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004),采用沸煮法檢測f-CaO對混凝土質(zhì)量影響?,F(xiàn)場采用工程鉆機在抽取的構件上鉆取1組2個芯樣,均加工成高徑比為1:1的試件,一個兩端用硫磺膠泥補平后自然養(yǎng)護,另一個以及混凝土薄片一起放到蒸壓釜中進行沸煮,沸煮6h,冷卻至室溫,打開蒸壓釜,觀察芯樣和薄片有無裂縫,然后將芯樣用硫磺膠泥補平后,進行抗壓試驗,比較1組兩個芯樣的強度差異,綜合沸煮試驗和抗壓試驗的結果,判斷游離CaO和MgO對混凝土的影響?,F(xiàn)場共鉆取了1組芯樣,檢測結果見表7所示。試驗結果表明,抽檢的3塊區(qū)格板混凝土抗壓強度損失率平均值為13.8%,滿足《建筑結構檢測技術標準》(GB/T50344-2004)第B.0.7條的規(guī)定。抽檢部位的試件經(jīng)沸煮試驗后,各試件外觀完好,無異常表現(xiàn);沸煮后的芯樣混凝土抗壓強度比自然養(yǎng)護條件下的混凝土抗壓強度普遍降低。
2.8承載力驗算根據(jù)檢測結果和委托單位提供的設計圖紙,依據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)(2015年版)和《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)進行復核驗算,以確定正常使用條件下該工程二層頂板的承載力是否符合規(guī)范要求。板底鋼筋間距、混凝土強度實測結果、厚度均滿足設計要求,驗算時采用設計值。經(jīng)調(diào)查,該層現(xiàn)澆板施工完成后,未發(fā)生堆載超過正常使用荷載的情況,荷載及樓面做法按設計圖紙取值計算。采用中國建筑科學研究院研發(fā)的PKPM系列結構計算軟件,依據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范及檢測資料,對二層頂板進行驗算,經(jīng)驗算,正常使用條件下,該層現(xiàn)澆板承載力符合規(guī)范要求。
2.9施工及試驗資料的調(diào)查根據(jù)委托單位提供的試驗資料,每立方米混凝土各項材料的用量為330kg:746kg:1088kg:175kg:6.2kg:54kg(水泥:砂:石子:水:外加劑:摻合料)。水泥凝結時間、安定性、抗壓強度(3d)、抗折強度(3d)均合格,細集料各項指標均合格,粗集料各項指標均合格。根據(jù)施工日志和監(jiān)理日志看,該層現(xiàn)澆板板混凝土澆筑日期為2017年4月8日,當日天氣晴朗,最高氣溫21.6℃,最低氣溫3℃,平均氣溫13.2℃,風力3~5級。
3現(xiàn)澆板裂縫原因分析
3.1裂縫開展性態(tài)
該現(xiàn)澆板共有兩條斜向裂縫,裂縫①為板角斜裂縫,裂縫兩端距A軸分別為1.1m和4.8m。經(jīng)對板面找平層局部剝除后并注水后發(fā)現(xiàn),板面兩條裂縫寬度分別為0.1mm~0.25mm、0.1mm~0.3mm,注水部位板底局部存在滲水現(xiàn)象。經(jīng)對裂縫騎縫取芯后發(fā)現(xiàn),裂縫沿管線開裂。
3.2混凝土抗壓強度檢測
檢測的一層頂板1-/A-B現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度推定為41.4MPa,符合設計強度等級C30的要求。
3.3鋼筋配置情況檢測
檢測的該現(xiàn)澆板板面縱向鋼筋設置間距平均值為200mm,橫向鋼筋設置間距平均值為199mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。檢測的該現(xiàn)澆板板板底縱向鋼筋間距平均值為184mm,橫向鋼筋設置間距平均值為209mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。
3.4鋼筋保護層厚度及碳化深度檢測
檢測的該現(xiàn)澆板板面縱、橫向鋼筋保護層厚度平均值分別為37mm和35mm,保護層厚度均偏大。檢測的該現(xiàn)澆板板板底鋼筋保護層厚度平均值為19mm,符合設計和規(guī)范允許偏差值的要求。檢測的該現(xiàn)澆板板板底碳化深度平均值為4.5mm小于鋼筋保護層厚,鋼筋沒有失去混凝土的堿性保護,處于完好狀態(tài)。
3.5現(xiàn)澆板厚度檢測
檢測現(xiàn)澆板厚度平均值為117mm,符合設計及規(guī)范允許偏差值的要求。
3.6裂縫成因分析
裂縫①為現(xiàn)澆板角部斜裂縫,主要由于混凝土收縮與溫度應力相疊加作用引起,這類裂縫通常貫通板厚。板面負彎矩鋼筋保護層過大、施工養(yǎng)護措施不到位會導致或加劇裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。裂縫②為沿預埋管線開裂裂縫,這類裂縫主要由現(xiàn)澆板薄弱部位在混凝土的早期收縮作用下形成。
4總結
該裂縫為混凝土早期收縮裂縫,結構層預埋線管形成的薄弱斷面易于此類裂縫的形成,溫度變化促進了裂縫的開展。此類裂縫屬變形裂縫,尚不影響構件的承載能力,但需采取有效措施進行封閉處理,以確保構件的使用性和耐久性符合要求。
參考文獻
[1]王小軍.淺談現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫形成的原因及其控制對策[J].散裝水泥,2019(1):29-30.
[2]姜濤.房屋建筑施工中現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫防治研究[J].民營科技,2018(9):112-112.
[3]GB/T50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].
[4]JGJ/T152-2019,混凝土中鋼筋檢測技術標準[S].[5]CECS293:2011,房屋裂縫檢測與處理技術規(guī)程[S].
作者:馬飛 單位:安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站皖北分站