生態谷6+1住宅樓樓板裂縫
原因分析及處理技術
研究報告
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生態谷6+1住宅樓樓板裂縫
原因分析及處理技術研究報告
生態谷6+1住宅樓工程共計有住宅樓42棟，總建築面積約16萬平方公尺。建築結構形式為磚混結構，現澆混凝土樓板，樓板厚110mm。樓板澆築完成後經工地檢查發現部分樓板存在裂縫，且部**縫貫通樓板上下表面，形成滲水現象。
現對樓板裂縫成因組織人員進行分析，並制定相應處理措施。
1、樓板裂縫的形式
1.1樓板四角與牆交界處，其走向與板的對角線垂直；
1.2樓板跨中部平行於梁的直裂縫；
1.3樓板板底中部，呈放射狀向四周散開；
1.4樓板板麵規則短裂縫；
1.5管線位置附近，沿管線方向延伸；
這些裂縫一般都出現在樓板澆築完不久，工程未投入使用前，屬於非荷載引起的裂縫，一般不會影響結構的承載能力，主要影響到美觀和耐久性，如果形成通縫就會引起樓板漏水，造成使用上的不便，必須加以處理，同時，更重要的是要認識裂縫產生的原因。從設計、材料選擇、施工等方面入手，盡可能防止裂縫的出現。
2、樓板裂縫成因分析
混凝土收縮裂縫產生的機理是：混凝土在結硬過程中，體積會發生變化，水泥石會產生水化熱，由於構件內部和表面公升溫和降溫速度不同，混凝土的收縮變形就不同，混凝土的收縮變形受到外界的約束時，就會產生較大的收縮應力，當收縮應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫。經研究分析，本工程現澆混凝土樓板收縮開裂主要是由材料和施工方面的原因引起的，大概有以下幾點：
2． 1材料方面
混凝土配合比、水灰比
商品混凝土本身質量問題：粉煤灰摻量過大等，為便於幫浦送新增幫浦送劑過量。在商品混凝土運輸過程中運輸時間過長等原因致使混凝土產生離析。
2． 2施工原因
2.2.1混凝土強度的影響
混凝土強度未達到設計要求，同時混凝土的抗拉強度低，從而引起樓板開裂。在加固施工過程中發現，某房間樓板在打磨掉表層水泥浮漿後，所暴露的結構麵只顯露砂、石，而沒有粘結劑水泥，經回彈的混凝土實測強度僅為20mpa，遠遠達不到設計要求的25mpa。
2.2.2配筋和鋼筋保護層厚度達不到設計要求
施工中，由於鋼筋配置不符合要求、鋼筋間距偏大不符合設計要求，均會導致樓板開裂。嚴重時，由於施工擅自減小配筋量，則會引起構件的安全問題，同時，由於施工澆注混凝土時未鋪設架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使上層鋼筋保護層厚度偏大，引起板麵開裂。某房間在使用鋼筋探測儀探測後發現，樓板上表面保護層厚度達到50mm（本房間為板底、板頂雙層布筋），而設計保護層厚度僅為20mm；鋼筋間距350mm，而設計間距為上表面200mm，下表面150mm。
2.2.3施工中人為的偷工減料
在施工過程中，出現工程問題，施工人員為了圖方便，偷工減料。例如，某房間在澆注過程中出現了露筋情況，工程人員沒有採取相應的措施，而是僅僅是用水泥砂漿抹面。施工人員為方便施工私自向商品混凝土中新增水，改變混凝土水灰比。
施工人員的不規範施工是樓板開裂的重要原因。
3、加固方案
3．1加固型別的分類
為了便於加固，進行規範化施工，需要對開裂樓板的裂縫進行分類。根據裂縫的位置不同，可以將裂縫分為結構性裂縫和非結構性裂縫。其中，結構性裂縫的重要特徵為垂直於受力方向，貫穿或者雖未形成貫穿但是長度超過1m，此種裂縫縫寬一般在0.
3mm以上;結構性裂縫之外的統稱為非結構性裂縫。在非結構性裂縫中，又根據裂縫數量的多少，可以將開裂區分為四個等級；沒有裂縫或者裂縫只有1條且極短（長度小於100mm），為i類區；1條裂縫（長度大於100mm）以上，3條裂縫以下，為ⅱ類區；3條裂縫以上，6條裂縫以下，為ⅲ類區；多於6條裂縫的情況，統稱為ⅳ類區。此外，還有一種有一條主裂縫，然後數條微裂縫與主裂縫成一定角度放射狀開裂的情況。
此種情況介於結構性裂縫和非結構性裂縫之間，其危害程度與主裂縫和微裂縫的長度和寬頻密切相關，可以根據危害程度將其歸於結構性裂縫或者ⅲ、ⅳ類區，這要根據工程人員的實際經驗來判別。為了便於裂縫的觀察，將樓板進行了灌水實驗，以此使裂縫顯現鮮明。
3.2 加固方案的選取
本小區工程加固要求如下：
3.2.1由於部分棟號樓即將開盤銷售，施工工期只有20余天；
3.2.2 加固過程不能過多減小樓層高度，同時不能過多增加樓層荷載；
3.2.3 加工質量必須要滿足安全要求以及耐久性要求。
為了滿足上述要求，本工程採用碳纖維布加固混凝土技術，這是一種新型混凝土結構加固修補技術，它利用浸漬樹脂將碳纖維布貼上於混凝土表面，共同工作，達到對混凝土結構構件的加固補強。
碳纖維加固技術最明顯的優點主要有以下幾點：
（1） 高強高效，適用面廣，質量易保證，對於目前普遍採用的碳纖維材料，其抗拉強度為3550mpa，比二級鋼高出十倍多。
（2） 施工方便，工效高，沒用溼作業，不需現場固定設施，施工占地少。
（3） 碳纖維材料具有良好的抗腐性和耐久性，加固修補後，基本不增加原結構自重及原構件尺寸，也無須對其進行維護，外裝修不受影響。
3.3 不同等級開裂區域的具體方案
本工程加固採用的碳纖維布都是100mm,根據樓板開裂情況不同，實施不同的加固方式。
3.3.1 對於存在結構性裂縫的房間，開間在3.
6m以上（含3.6m）的房間，採用100mm寬的300g/㎡的碳纖維布進行雙向加固，纖維布間距根據承載力計算確定,並且在結構縫處沿縫貼一道200mm寬300g/㎡的碳纖維布，；開間在3.6m以下的房間，採用100mm寬300g/㎡的碳纖維布垂直於結構性裂縫進行單向加固，碳纖維布間距根據承載力計算確定，並且在結構縫處沿縫貼一道200mm寬300g/㎡的碳纖維布；
3.3.2 對於非結構性裂縫的樓板，對於ⅰ，ⅱ類區，一般情況不需要進行加固處理；
3.3.3 對於ⅲ，ⅳ類區域，對於存在結構性裂縫的房間，開間在3.
6m以上（含3.6m）的房間，採用100mm寬200 g/㎡的碳纖維布進行雙向加固，纖維布間距根據承載力計算確定；開間在3.6m以下的房間，採用100mm寬200 g/㎡的碳纖維布垂直於結構性裂縫進行單向加固，纖維布間距根據承載力計算確定；
4加固步驟及施工組織
碳纖維加固施工方法嚴格按照《碳纖維片材加固混凝土結構技術規範》及《混凝土結構加固技術規範》中的相應規範施工，具體施工工序如下：
4.1 定位放線
確定裂縫位置，用記號筆進行標記。標記要準確清晰。對於貫通縫要在樓板上下表面都做好標記。
4.2 表面處理
混凝土表層出現剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除，對於較大面積的劣質層在鑿除後應用環氧砂漿進行修復。混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油汙等雜質，直至完全露出結構新麵，將被貼上混凝土表面打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉角貼上處要進行倒角處理並打磨圓弧狀（r≧20mm）。用吹風機清除混凝土表面灰塵，然後用丙酮擦洗，待混凝土表面清潔乾燥後再進行下一步施工。
4．3材料貼上
（1）塗刷底層樹脂
將主劑與固化劑先後置於容器中，用彈簧秤計量，按主劑：固化劑=3：1的配合比配置底層樹脂，均勻攪拌。
根據現場實際氣溫決定用量並嚴格控制使用時間，一般情況下20—50min內用完。用滾筒刷將底層樹脂均勻塗刷於混凝土表面，指觸乾燥後進行下一步工序施工，一般固化時間為6—24h。
（2）找平處理
混凝土表面凹陷部位應用找平材料填平，模板接頭等出現高度差的部位應用找平材料填補，盡量減小高度差。轉角處也應用找平材料修補成光滑的圓弧，半徑不小於20mm。待找平材料表面指觸乾燥後方可進行下一步工序。
（3）貼上碳纖維布
按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布，將調配好的浸漬樹脂（使用方法與底膠相同）均勻塗抹於所要粘粘的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多塗刷一些。塗刷厚度要比底膠稍厚。嚴禁出現漏刷現象，特別注意要貼上碳纖維的邊緣部位。
準確貼上碳纖維布後，用滾筒刷反覆沿纖維方向滾壓，去除氣泡，並使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，並使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布，並用刮板刮塗均勻碳纖維布表面的浸漬樹脂，刮塗過程中不得損傷碳纖維布。待碳纖維布表面指觸乾燥方可進行下一步施工。多層貼上重複以上步驟。
在最後一層碳纖維布的表面均勻塗抹浸漬樹脂，並撒上細砂作表面的粗糙處理。需要搭接時，沿纖維方向的搭接長度不得小於200mm。
（4）對於貫通縫在樓板上表面確定裂縫位置，將基層清理後沿裂縫貼上高分子防水卷材一道，寬度不小於200mm。
5施工注意事項
5．1施工質量保措施
為了保證工程加固質量，在整個施工過程中需要嚴格招待下列要求：
（1）、碳纖維片材配套樹脂的原料應檢驗合格且未過使用期，儲存過程需要密封，遠離火源，避免陽光直接照射，以防材料變性。
（2）、施工過程中應避免碳纖維片材彎折，刮塗浸漬樹脂時防止刮傷碳纖維。
（3）、施工現場的環境溫度必須符合粘結材料的使用溫度，如果不能滿足，必須採取措施使其滿足要求後再進行粘結。施工宜在環境溫度為5℃以上的條件進行，並應符合配套樹脂要求的施工使用溫度。當環境溫度低於5℃時，應採用適用於低溫環境的配套樹脂或採取公升溫措施。
（4）、當環境濕度不超過70%時，可以不考慮環境濕度對樹脂固化的不利影響，否則需要嚴加注意。
（5）、配製底層樹脂，找平材料、浸漬樹脂時均應滿足一般施工要求，還應根據施工進度和環境溫度控制每次的拌和量，以保證在粘結材料規定的使用時間內有效的使用拌和好的粘結材料。
5．2施工安全措施
本次加固工程工期要求緊，工作面又有其他施工班組作業，而加固的各工序間需要有一定時間的養護和固化過程，所以各工種之間必須穿插進行，為此要確保施工安全和成品保護，除施工現場的輔助工作（電源、照明、腳手架），及時到位外，並採取了如下措施：
（1）、打磨前，檢查打磨機，接線板導線的完好，防止漏電觸電。
（2）、表面處理過程中，由於現場粉塵過多，施工打磨人員必須戴好防塵口罩以及防塵鏡。同時，要確保打磨機前方無人。
（3）、由於碳纖維片材為導電材料，施工碳纖維片材時應遠離電氣裝置的電源，並採取可靠的防護措施。
（4）、樹脂的配製和使用場所應保持通風良好，並且嚴禁煙火，遠離電源，防止電火花。現場貼上人員要戴好橡膠勞保手套，防止樹脂的蝕傷。
6碳纖維布貼上，質量檢驗
（1） 碳纖維布實際貼上面積不應少於設計面積，貼上部位及層數應符合設計要求，位置偏差不大於10mm。
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