某工業(yè)廠房混凝土樓板裂縫檢測及成因

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關(guān)鍵詞：混凝土樓板；裂縫；檢測方法；檢測內(nèi)容；分析成因

引言

裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷。通常所說的裂縫是指肉眼可見的宏觀裂縫，而不是微觀裂縫，其寬度應(yīng)在0.05mm以上。混凝土出現(xiàn)宏觀裂縫的原因多種多樣［1］，通常是因為混凝土發(fā)生體積變化時受到約束，或由于受到荷載作用，在混凝土內(nèi)引起過大拉應(yīng)力（或拉應(yīng)變）而產(chǎn)生裂縫。裂縫一般分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫與設(shè)計和結(jié)構(gòu)受力有關(guān)，通常只占成因的20%；而大多數(shù)裂縫屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫，非結(jié)構(gòu)性裂縫又分為塑性收縮裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫［2］。

1工程概述

某煉鋼廠燒結(jié)冷卻廠房，于2016年10月建成并投產(chǎn)使用，廠房總長160m，沿長度方向設(shè)了二道伸縮縫將廠房分成三個結(jié)構(gòu)單元。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。2017年7月，廠房運行過程中發(fā)現(xiàn)各層樓板板底均出現(xiàn)了大面積的開裂（主要分布平臺標高：19.500m、25.300m、34.950m、37.650m），局部區(qū)域還發(fā)現(xiàn)板底有大面積露筋現(xiàn)象。

2現(xiàn)場檢測

2.1樓板裂縫檢查

現(xiàn)場利用高倍照相機，對冷卻室每層鋼筋混凝土樓板板底進行了裂縫檢查。肉眼看見的明顯裂縫共有228條，并把這些裂縫走向在圖上標注出來，不同走向的裂縫列表統(tǒng)計出來，詳見表1。另外抽測了10%裂縫用裂縫顯微鏡進行了寬度測量，裂縫寬度為0.6~1.2mm。對裂縫區(qū)域混凝土樓板進行鉆孔（鉆孔直徑為50mm），查看裂縫穿透深度，得出結(jié)論：大部分裂縫已貫穿板厚方向或接近貫穿板厚方向。各樓板裂縫穿透深度情況如表2所示。

2.2樓板保護層厚度及鋼筋布置復(fù)核

采用鑿除板面保護層用游標卡尺及卷尺來檢測樓板的保護層厚度及鋼筋布置復(fù)核，如表3、4、5所示。

2.3樓板溫度檢測

現(xiàn)場利用點溫計對裂縫區(qū)域每塊樓板板頂板底的溫度進行了測量，測量時環(huán)境溫度為22℃，測量結(jié)果顯示從頭部（1軸）至尾部（22軸）溫度逐漸升高，最高可達40℃，同一塊樓板板頂板底最大溫差為5℃。另外現(xiàn)場利用溫濕度表對標高19.500m、標高25.300m、標高34.950m、標高37.650m環(huán)境溫濕度進行了測量，測量數(shù)據(jù)詳見表6。另據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，由于樓板及環(huán)境溫度偏高，生產(chǎn)人員經(jīng)常對樓板進行沖水處理，以降低溫度。

2.4樓板混凝土強度檢測

現(xiàn)場按照《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》對混凝土樓板進行取芯試驗得出混凝土抗壓強度值。取直徑100的芯樣送實驗室試壓，取芯均避開了開裂區(qū)域。試壓結(jié)果得出芯樣強度值在35.0~39.5MPa之間。設(shè)計混凝土強度為C40，實際混凝土強度不符合設(shè)計要求。

3竣工資料查閱

相關(guān)工作人員向施工單位借閱了冷卻室的竣工資料進行了查閱，查閱范圍為樓板開裂區(qū)域，查閱內(nèi)容主要是施工氣象環(huán)境、養(yǎng)護、塌落度、拆模時間，所以主要查閱資料為：（1）模板拆除工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄；（2）混凝土試塊抗壓強度試驗報告匯總表；（3）混凝土同條件養(yǎng)護試塊抗壓報告匯總表；（4）混凝土配合比通知匯總表；（5）混凝土配合比報告；（6）預(yù)拌（商品）混凝土出廠質(zhì)量證明書。樓板混凝土澆筑施工氣象環(huán)境及試壓強度如表7所示。2、表中澆筑日期氣溫和天氣狀況是在網(wǎng)上查閱了歷史天氣查閱資料過程中，發(fā)現(xiàn)資料相互有矛盾的地方：第一，1-3軸標高19.500m“混凝土同條件養(yǎng)護試塊抗壓報告匯總表”中試塊制作日期為2015.10.10，而“預(yù)拌（商品）混凝土出廠質(zhì)量證明書”中供應(yīng)日期為2015.10.22，比試樣制作日期晚了12天。第二，1-3軸標高37.650m“混凝土試塊抗壓強度試驗報告匯總表”中試塊制作日期為2015.12.25，而“預(yù)拌（商品）混凝土出廠質(zhì)量證明書”中供應(yīng)日期為2016.1.10，比試樣制作日期晚了15天。第三，14-19軸標高25.300m“混凝土試塊抗壓強度試驗報告匯總表”中試塊設(shè)計強度為C40，而“預(yù)拌（商品）混凝土出廠質(zhì)量證明書”中強度等級為C30。

4結(jié)構(gòu)分析

從現(xiàn)場檢查裂縫走向來看，主要是垂直于樓板長度方向裂縫和斜向裂縫，均為向板長邊梁方向延伸（梁未見開裂現(xiàn)象），個別是平行于樓板長度方向裂縫；大多裂縫已貫穿或接近貫穿板厚方向。（1）該廠房縱向長度方向160m，沿長度方向設(shè)了二道伸縮縫將廠房分成三個結(jié)構(gòu)單元，分開后長度方向最長約為72m，已超過了現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的上限值55m，廠房多為長寬比>2形狀細長的混凝土樓板，樓板厚度多為120mm。由于結(jié)構(gòu)單體超長、樓板細長，使收縮變形積聚過多而不能釋放，可能就會在拉應(yīng)變?nèi)菀追e聚的薄弱部位。（2）根據(jù)竣工資料調(diào)查結(jié)果：混凝土強度，坍落度等均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求［4］。在查找資料過程中發(fā)現(xiàn)有2處地方，資料顯示供應(yīng)日期與試樣制作日期不吻合，相差日期超過10天；有1處地方，資料顯示“混凝土試塊抗壓強度試驗報告匯總表”與“預(yù)拌（商品）混凝土出廠質(zhì)量證明書”中同標高同區(qū)域的混凝土強度不吻合。（3）根據(jù)竣工氣象資料調(diào)查結(jié)果：澆筑混凝土?xí)r溫度絕大部分在5℃以上，風(fēng)力絕大部分為微風(fēng)，澆筑時多為不下雨的天氣。（4）根據(jù)現(xiàn)場溫濕度調(diào)查結(jié)果：從頭部（1軸）至尾部（22軸）溫度逐漸升高，最高可達40℃，樓板板頂與板底溫差最大為5℃?？拷鼱t側(cè)樓板由于爐子產(chǎn)生溫濕度可能加劇樓板裂縫的發(fā)展。（5）根據(jù)使用環(huán)境調(diào)查結(jié)果：對樓板進行反復(fù)沖水處與不沖水處樓板都有明顯裂縫。（6）鑿除混凝土樓板面表層，鋼筋保護層厚度、間距均不滿足設(shè)計圖紙及現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求?；炷翗前灏宓装l(fā)現(xiàn)多處大面露筋現(xiàn)象，不滿足現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求。（7）依據(jù)芯樣檢測報告，混凝土樓板芯樣強度值均略低于設(shè)計混凝土強度值。從以上調(diào)查結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，該廠房施工竣工資料數(shù)據(jù)相互間存在矛盾，所檢部位混凝土強度未達到設(shè)計要求，并且，所檢部位樓板存在鋼筋保護層厚度、鋼筋間距超標以及多處露筋等施工質(zhì)量缺陷；綜合樓板裂縫的形態(tài)、產(chǎn)生時間、走向及分布情況等特征，分析后認為該廠房樓板裂縫屬于收縮裂縫，主要是由于施工作業(yè)時支模、振搗及養(yǎng)護等原因造成的。現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明：樓板上表面沖水不是產(chǎn)生樓板裂縫的直接原因，但會加劇內(nèi)部縫隙的貫通，帶走樓板內(nèi)部的堿性物質(zhì)，形成不利于鋼筋混凝土耐久性的開放環(huán)境，從而加速樓板裂縫的發(fā)展。

5結(jié)論

（1）廠房樓板裂縫屬于收縮裂縫，主要是由于施工作業(yè)時支模、振搗及養(yǎng)護不當?shù)仍蛟斐傻?，影響混凝土耐久性。?）樓板多處存在鋼筋保護層厚度、鋼筋間距超標以及露筋現(xiàn)象，不滿足圖紙及施工規(guī)范要求，抽檢部位混凝土強度略低于設(shè)計要求。

6結(jié)語

混凝土裂縫是常見的一種缺陷，尤其以非結(jié)構(gòu)性收縮裂縫居多，特別對工業(yè)廠房，混凝土開裂引起滲水等不良問題，影響生產(chǎn)安全，造成公司財產(chǎn)損失。本文通過一個實例檢測流程、分析成因、得出結(jié)論，目的是如何精準高效找出混凝土開裂成因，了解樓板裂縫對樓板結(jié)構(gòu)安全的影響，為后續(xù)加固提供可靠依據(jù)。希望能對類似檢測項目提供參考和借鑒價值。

參考文獻

［1］陳雁群.混凝土裂縫檢測文獻綜述［J］.江西建材.2015（23）：73-74.

［2］費偉，陳煒張茂剛.某工業(yè)廠房混凝土頂板裂縫原因分析與處理方法［J］.河南科技，2018（32）：80-82.

［3］王鐵夢，工程結(jié)構(gòu)裂縫控制［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987.

［4］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50204-2015混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

作者：王繼勝 單位：寶武裝備智能科技有限公司