摘要: 通過在24 萬m2 的實際工程中采用抹面砂漿中放置鋼絲網的施工方法, 可定性認為它能有效解決現澆混凝土樓板斜角裂縫質量通病, 文中通過實驗研究探討混凝土板的配筋率和鋼絲網層數用量對抗裂性能的影響。
關鍵詞: 鋼絲網抹面砂漿; 混凝土板; 斜角裂縫; 抗裂
1 前言
房屋現澆混凝土樓板在距離四周轉角約1m范圍內, 因荷載和溫差收縮受限而面產生約45°的斜角裂縫( 如圖1)是建筑物的通病,已成為當前業主與開發商爭議最多、經濟損失也較嚴重的熱點問題。但現行設計規范尚無條款能有效防止此通病, 即使在轉角處沿房間全長雙向配筋也無法有效控制斜角裂縫的出現[1]。
我們注意到鋼絲網砂漿具有裂縫間距小而寬度很小的特點[2] , 并基于一系列研究[3～5] , 汕頭大學的研究人員指出可嘗試將鋼絲網置入現澆板角上下抹灰層形成鋼絲網砂漿[6] , 將原板角可能產生的少數幾條寬裂縫轉變成許多不可見的細裂縫。還需說明的是由于混凝土和砂漿的抗滲性隨骨料粒徑減小而呈指數關系增強[7] , 加上鋼絲網優越的配筋分散性,故鋼絲網砂漿的保護層厚度僅需1.5mm( 正常環境)~5.0mm( 腐蝕環境) [2～3] , 即可保證優越的耐久性。
根據文獻[ 6] 的建議, 我們自2002 年以來, 對總面積約11 萬m2 的住宅區樓板的四個角區的上、下抹面層, 各增鋪細目鋼絲網片( 如圖1) 。現住宅區已使用3 年多, 投訴率下降了90%。在總結經驗的基礎上, 2004 年又將該法應用于另一工程的13 萬m2住宅中, 迄今未發現裂縫, 投訴率為零。
雖概念設計和實踐較成功, 但目前尚無定量化
的設計方法, 作為實驗研究的起步, 本文探討混凝土板的配筋率和鋼絲網層數用量對抗裂性能的影響。
2 鋼筋混凝土板的彎曲抗裂性能實驗研究
2.1 試驗材料
混凝土配合比為: 水泥∶砂∶石∶水=1∶1.5∶2.41∶0.44,實測抗壓強度為24.0MPa; 外抹砂漿的配合比為: 水泥∶砂∶水=1∶2∶0.4, 實測抗壓強度為32.8MPa。采用的f 8 縱向受力鋼筋、f 6 分布筋和鍍鋅焊接鋼絲網的性能見表1。
2.2 試件設計與制作及加載方式
制作1700×480×105 的鋼筋混凝土單向板試件共12 塊, 保護層厚度為20mm, 如圖2, 按縱向配筋不同分為A～D 共4 組( 見表2) , 每組3 塊。對A 組試件, A0、A1 和A3 分別表示在壓抹砂漿中放置0、1、3 層鋼絲網, 其余類推, 鋼絲網砂漿保護層設計厚度為5mm。
采用撓度控制反向加載( 如圖3) , 在撓度達到12mm之前為每級0.3mm, 之后為每級1mm 直至試件破壞。數據由IMP 數據采集系統采集, 速度為1 次s。
3 試驗結果及討論
各試件的開裂荷載、裂縫數量( 中間純彎段) 、最大最小裂縫間距等試驗結果見表3。
3.1 對比試件
從表3 可見, 對比試件A～D 的裂縫間距隨配筋率的增加而減小, 與規范公式[8]的計算值基本相符。
3.2 鋼絲網砂漿加固試件
由表3 可見, 配3 層鋼絲網的A3、B3、C3 和D3板底純彎段裂縫分別達38、37、47 和70 條, 僅配1 層鋼絲網的A1、B1、C1 和D1 板分別為5、8、11 和12條, 而A0、B0、C0 和D0 板分別僅為3、6、7 和9 條。
A3～D3 板的最小裂縫間距都在10mm 以內, 可見鋼絲網層數和用量對裂縫間距的影響很顯著。當荷載相同, 對比試件裂縫寬度為0.4mm 時,相應采用1 層或3 層鋼絲網抹面砂漿的試件裂縫寬度均小于0.2mm; 當A1～D1 板裂縫寬度達0.4mm 時,相應的對比試件A0～D0 板裂縫寬度均大于0.6mm,而配3 層鋼絲網的A3～D3 板裂縫寬度仍保持在0.2mm 以下。
4 結語
4.1 鋼絲網抹面砂漿能有效減小混凝土板的裂縫間距與寬度。
4.2 鋼絲網層數和用量對裂縫間距和寬度有顯著的影響。
4.3 原混凝土板的配筋率對加鋼絲網抹面砂漿后的裂縫間距和寬度有一定影響。
4.4 有待進一步研究鋼絲直徑和鋼絲網網格間距對抗裂性能的影響。
參考文獻
[ 1] 林敬明, 熊光晶. 一種有效控制房屋現澆混凝土樓板收縮溫差斜角裂縫的新方法[ J] . 建筑技術開發, 2005( 12)
[2] ACI Committee. Guide for the Design, Construction andRepair of Ferrocement, ACI Structural Journal, 1988 (3)
[ 3] 熊光晶, Singh G. 保護層的質和量與鍍鋅焊接鋼絲網水泥的耐久性[ J] . 水利學報, 1988( 7)
[ 4] Singh G, Xiong G J. How Reliable and Important is thePrediction of Crack Width in Ferrocement in DirectTension. Cement and Concrete Composites, 1991 ( 13)
[ 5] Chen X B, Zhao G F. The Calculation of Crack Widthin Ferrocement under Axial Tension [A]. In Proceedingsof 3rd Conference on Ferrocement, India, 1988
[6] 熊光晶, 趙若紅. 關于房屋現澆混凝土樓板收縮溫差斜角裂縫控制的討論[ J] . 四川建筑科學, 2004(2)
[7] Mehta P K. Concrete Structure, Properties and Materials,Elsevier Applied science, USA. 1986
[ 8] GB50010- 2002 混凝土結構設計規范[ S]
