建筑混凝土楼板裂缝检测及成因分析

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:游喜栋
[导读] 摘要:随着城市化进程的不断推进,对一些混凝土建筑的要求也越来越高。
        汕头市潮阳区建筑工程质量检测中心  广东汕头  515000
        摘要:随着城市化进程的不断推进,对一些混凝土建筑的要求也越来越高。目前楼板裂缝已经成为了混凝土建筑中的质量通病,对建筑的使用和质量产生了较大影响。而造成楼板裂缝出现的原因是多方面的,如何对楼板裂缝作出有效检测,对其成因进行分析是楼板裂缝控制的关键。基于此,通过对楼板裂缝形态和分布位置的分析,提出一定的成因机理和控制措施,希望给相关人员提供一定借鉴。
        关键词:建筑混凝土;楼板裂缝;检测;成因
        前言
        混凝土作为土木建筑工程中的重要内容,在实际应用中有着材料丰富,生产工艺和方法简单并且操作简便的特点。而随着建筑层数的增多,为了应对一些建设高度,让建筑结构保持较好的耐久性和良好的可塑性,一些框架和框架剪力墙的结构也越来越多。而现浇的混凝土板可以保证让一些竖向荷载传递给梁墙和柱,在保持对水平作用力进行协调的基础上,提高建筑物的整体刚度,让建筑混凝土结构更加安全。因此建筑混凝土楼板裂缝进行分析,对于维护混凝土结构的稳定性有着重要意义。
        1.建筑混凝土楼板裂缝的检测
        对于混凝土楼板来说,客观来讲裂缝很难做到避免,而楼板又对整体建筑结构的刚度和安全性至关重要,所以对于楼板裂缝需要引起足够的重视,采取一些必要的检测方式来进行分析判断。在裂缝检测上,首先需要对楼板裂缝的形态、出现部位、规律以及分布区域等进行详细的检测,针对一些外形比较特殊的裂缝,还需要对裂缝的宽度、深度以及长度进行仔细的测量,并且对裂缝的出现和发展时间进行了解,从裂缝的稳定性作出正确判断。如果裂缝造成影响较大,也可以对裂缝进行一种动态监测。具体来讲,建筑混凝土楼板的检测,主要需要做好以下内容。
        1.1裂缝检测程序
       
        图1  裂缝检测程序框图
        1.2裂缝检测内容
        在知晓整个裂缝检测流程以后,同时还需要对裂缝检测内容进行分析。目前来看混凝土裂缝检测主要工作包括裂缝粗检测、裂缝宽度检测以及裂缝深度检测。首先在裂缝的粗检测上,顾名思义就是对裂缝是否存在进行大致的观察,包括目测法、摄影检测方法、红外热像、雷达法以及云纹法等。而裂缝的宽度检测方法主要包括裂缝宽度对比卡、塞尺检测以及裂缝显微镜等方法。至于裂缝的深度检测,一般以超声波法、钻芯法以及冲击回波法比较常见。
        在裂缝检测中,如果检测对象是已经稳定的裂缝,还可以在裂缝检测内容上添加一种一次性裂缝静态检测的内容。而对于那些还没有稳定的裂缝,除了需要进行一次性裂缝静态检测的记录统计以外,还可以进行持续性裂缝动态监测。这种动态监测内容的实施需要配合静态检测进行。至于这种裂缝检测的动态周期,一般需要结合裂缝变化的具体速率来确定,同时周期不能超过1个月。常用的动态监测技术主要包括光纤传感网络监测和传感仪器监测技术等。
        1.2.1裂缝分布图绘制
        对裂缝进行分布图绘制,是裂缝检测开展的基础,在绘制过程中要对楼板表面的裂缝现状进行一种详细调查,对裂缝的形态、条数、位置长度以及走向等都进行记录,绘制出全面高效的裂缝分布图[1]。
        1.2.2裂缝宽度检测
        在对混凝土楼板的宽度进行检测时,需要注意整体的检测精度应该控制在0.1mm,并且具体的检测点上,还应该注意每个检测点至少不少于三次测量。在检测过程中,应该对楼板部位的表面和内部的灰尘进行清理,确保没有泥浆出现,保持楼板的表面平整。而在宽度检测的仪器选用上,可以结合实际精度要求来科学选择。比如当裂缝检测现场的初步测量和精度要求都比较低时,就可以采用塞尺或者是裂缝宽度对比卡的方式来进行测量。而如果具体检测的精度要求是在0.05-2.00mm之间,这种情况下就可以采用一种人工读数或者是自动判读的方式。最后如果测量读数精度要求比较高,在0.02-0.05mm以内,就可以采用一种裂缝显微镜的方式来进行宽度检测。
        1.2.3裂缝的深度检测
        最后楼板的裂缝深度检测,一般都会选择在裂缝宽度最大的位置来进行,具体的方法也需要根据现场检测要求来确定。比如在采用混凝土钻芯方法对裂缝深度进行检测时,就可以从混凝土的芯样或者是钻芯孔处来对裂缝的具体深度进行检测。并且在钻芯以后需要对其进行及时修复,而如果检测位置刚好是应力比较集中或者是容易产生的部位,就不适合采用钻芯法。至于裂缝深度检测中的超声波法,其主要原理是利用超声波为主要媒介,并且将一些发射探头和接收探头进行统一布置,具体位置应该是在混凝土同一面上的裂缝附近。由于超声波在混凝土和空气介质中的传播速度不尽相同,所以就可以对裂缝进行精准测量。在利用超声波检测方式时需要注意,可以根据具体楼板表面情况和被检测构件的厚度关系,来对单面平测法、钻孔对测法以及双面对测众多方法中作出科学选择[2]。
        2.混凝土楼板裂缝形态和成因分析
        2.1楼板裂缝形态
        混凝土的楼板裂缝主要发生的部位可以分为四种。一是纵向和横向的裂缝。这种裂缝和楼板短边以及长边产生了融合,在施工缝处和现浇楼板跨中比较常见。二是斜裂缝,这种斜裂缝主要表现为45°角的形式,并且分布在房屋楼板四角,并且其中一只脚在特定情况下还会出现多条斜裂缝。大多数的斜裂缝都会穿透楼板,并且裂缝两端比较窄,只有中间会较宽,斜裂缝会一直延伸到周边梁处。三是沿线管向裂缝,这种裂缝常产生于埋设线管的地方,并且会根据线管的走向来分布产生,这种裂缝通常有着缝宽较大的特点,并且会有一种上下贯通的情况。四是一种表面龟裂,这种类型的裂缝一般都只在施工过程中形成,相比于其他裂缝有着龟裂分布不规则的情况,同时这种裂缝也是诸多裂缝类型中比较容易进行控制和处理的一种。总之,这种楼板裂缝按照开裂形式和深度的不同,可以分为贯穿裂缝或者是表面裂缝,而按照裂缝的发展情况来看,可以分为能愈合的裂缝和不能愈合的裂缝。不同类型的裂缝在成因上都有着明显差异。
        2.2楼板裂缝成因分析
        2.2.1承载受力裂缝
        在建筑受力过程中,如果整体混凝土楼板的极限抗拉强度不能对内部的压力进行很好的抵抗,就会产生裂缝,这就是因为承载受力产生的裂缝。由这种原因引起的裂缝,往往分布比较规律,能够通过分析来得出确切的结论。
        2.2.2变形裂缝
        另外变形裂缝的产生主要原因有混凝土收缩、温差以及不均匀的基础沉降等问题。由于现浇板因为这些问题产生了变形,在受到支座约束情况下就会产生裂缝[3]。比如外界温度发生变化,让混凝土产生涨缩变形就会产生裂缝。而当混凝土在硬化过程中,如果出现了失水干燥和引起体积缩小的情况,此时也会产生裂缝。这种因为收缩作用产生的变形裂缝,主要表现为不规则龟裂形状、放射状裂缝或者每隔一段距离就出现裂缝等。至于基础不均匀沉降所形成的裂缝,主要是指当混凝土建筑位于一些不好地质环境当中时,比如湿陷性黄土、膨胀土以及软弱土等不良场地,而地基并且没有满足相关要求时,就会产生变形裂缝。因为地基不均匀沉降所导致的裂缝大都会位于一些底层墙体和框架柱头的交接处,有着明显的规律性和收敛性。
        2.2.3施工裂缝
        最后施工也是楼板裂缝形成的一个重要原因,如果在施工过程中对一些原材料进行利用的时候,一些原材料存在缺陷、振捣不密实、保护层太薄或者是预埋线管施工不当的话,就会造成一些非结构性裂缝的出现。另外如果在施工过程中有着养护不当的情况。比如养护时间不充足,就容易导致建筑施工早期水分蒸发过快,体积产生收缩的同时,温度应力就会产生下降,进而导致裂缝情况的出现。
        3.混凝土楼板裂缝控制措施
        在混凝土楼板裂缝的控制措施上,需要根据成因不同采取不同的措施。首先在施工方面,应该对楼板结构进行优化设计,根据实际情况适当的增加混凝土楼板的配筋量。同时还需要对相应的施工方法进行创新,比如在进行预埋工作的时候,首先需要对钢筋撑脚的高度进行计算,并且需要注意不同预埋管之间的距离需要根据具体的施工技术来确定。其次还需要在混凝土材料方面做好控制,在对混凝土材料配合比进行控制的时候,也需要根据当地实际情况来做出选择。比如在一些空气水分较少的北方地区,就可以适当的增加混凝土材料中水的比重,在配合比完成以后,还需要进行相应的测试实验,确保符合施工要求。最后对混凝土楼板进行质量控制也是控制裂缝的重要举措,通过外掺剂科学选用和后期养护的重视,减少一些物理变化引起的裂缝,对于裂缝控制都有着重要意义[4]。
        4.结语
        综上所述,目前混凝土的楼板裂缝已经逐渐成为了混凝土建筑的质量通病,以实际裂缝现状来看,不同结构楼板的裂缝表现形态、开裂原因以及产生机理都有着很大差别。为了对楼板裂缝作出有效控制,维护混凝土建筑结构稳定,需要对建筑混凝土的裂缝原因进行分析检测,再采取合适的加固措施,对其进行研究对于混凝土建筑结构稳定有着积极意义。
        参考文献:
        [1]孟凡林,纪金利,杨艳敏,等. 灌芯装配式混凝土双向板承载性能试验研究及有限元分析[J]. 工业建筑,2018,048(002):79-83.
        [2]张京街,张兴伟,池海. 蒸压加气混凝土楼板抗弯性能试验研究[J]. 四川建筑科学研究,2019,045(003):52-58.
        [3]王小平,曾晖,刘立. 模块化预应力预制混凝土楼板承载力试验及分析[J]. 建筑结构,2018,048(007):91-96.
        [4]李林,皇垚华,张涛,等. 超高性能混凝土轻质密肋楼板预制件承载性能试验研究[J]. 工业建筑,2019,049(003):92-96,190.
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