关键词:混凝土楼板；裂缝；测试方法；测试内容；分析原因
简介
裂缝是混凝土工程中最常见的缺陷。一般来说，裂缝是指宏观裂缝，而不是微观裂缝，其宽度应大于0.05 mm .混凝土宏观裂缝产生的原因有多种[1]，通常是由于混凝土在体积变化时受到约束，或由于荷载的作用，使混凝土中产生过大的拉应力(或拉应变)而产生裂缝。裂缝一般分为结构性裂缝和非结构性裂缝。结构裂缝与设计和结构应力有关，通常只占原因的20%；裂缝大多属于非结构性裂缝，分为塑性收缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝和化学反应引起的裂缝[2]。
1项目概述
某炼钢厂烧结冷却车间于2016年10月建成投产，全长160m。沿长度方向设置两个伸缩缝，将厂房分成三个结构单元。采用现浇钢筋混凝土框架结构。2017年7月，车间运行过程中，发现各楼板底部(主要分布平台标高:19.500m、25.300m、34.950m、37.650m)出现大面积裂缝，部分区域板底出现大面积钢筋。
2现场检查
2.1地板裂缝检查
使用现场高倍摄像机检查冷却室内每块钢筋混凝土楼板底部的裂缝。肉眼可见的明显裂缝有228条，这些裂缝的方向都标注在地图上。统计不同方向的裂纹列表，如表1所示。另外，对10%的裂缝取样用裂缝显微镜测量，裂缝宽度为0.6 ~ 1.2 mm，在裂缝区域的混凝土楼板上钻孔(孔径为50mm)，检查裂缝的穿透深度。结论是大部分裂纹已经穿透或几乎穿透厚度方向。每个地板裂缝的穿透深度如表2所示。
2.2楼板保护层厚度和钢筋布置的复核
用游标卡尺和卷尺检查楼板保护层厚度和钢筋布置，如表3、表4和表5所示。
2.3地板温度检测
采用现场温度计测量裂缝区域各楼板顶部温度，环境温度为22℃。测量结果表明，从头(轴1)到尾(轴22)温度逐渐升高，同一楼板的上下温差最大为5℃。此外，使用温湿度计现场测量了海拔19.500m、海拔25.300m、海拔34.950m和海拔37.650m的环境温湿度。实测数据见表6。据现场调查，由于地板和环境温度较高，生产人员经常冲洗地板以降低温度。
2.4楼板混凝土强度检测
根据现场《钻芯法检测混凝土强度技术规程》，混凝土的抗压强度通过混凝土楼板的取芯试验获得。一个直径100的芯样送到实验室试压，取芯都避开了开裂区域。压力测试结果表明，芯样的强度值在35.0 ~ 39.5 MPa之间。设计混凝土强度为C40，但实际混凝土强度不满足设计要求。
3竣工资料审查
相关工作人员向施工单位借用了冷却室的竣工资料，以供参考。参考范围为楼板开裂面积，主要内容为施工气象环境、养护、坍落度、拆模时间。因此，主要参考资料有:(1)拆模工程检验批质量验收记录；(2)混凝土试块抗压强度试验报告汇总表；(3)同条件养护的混凝土试块抗压报告汇总；(4)混凝土配合比通知汇总表；(5)混凝土配合比报告；(6)预拌(商品)混凝土出厂质量证明书。混凝土浇筑施工的气象环境和试压强度见表7。2.表中浇筑日期、温度、天气条件是在网上查阅历史天气资料的过程中发现数据矛盾的地方:一是1-3轴标高19.500m同条件养护混凝土抗压强度报告汇总表中试块的生产日期为2015年10月10日，而预拌(商品)混凝土出厂合格证中的供应日期为2015年10月。其次，1-3轴标高为37.650m的“混凝土试块抗压强度试验报告汇总表”中的试块出厂日期为2015年12月25日，而“预拌(商品)混凝土出厂合格证”中的供货日期为2016年1月10日，比样品的出厂日期晚了15天。第三，《混凝土试块抗压强度试验报告汇总表》中14-19轴标高为25.300m的试块设计强度为C40，而《预拌(商品)混凝土出厂合格证》中的强度等级为C30。
4结构分析
从裂缝走向现场检查，裂缝以垂直于楼板长度方向和斜裂缝为主，均向楼板长边梁方向延伸(梁内未发现开裂现象)，部分为平行于楼板长度方向的裂缝；大多数裂纹已经穿透或几乎穿透板的厚度方向。(1)厂房纵向长度方向为160m，沿长度方向设置两道伸缩缝，将厂房分为三个结构单元。分离后最长长度方向约72m，已超过现行《混凝土结构设计规范》规定的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距上限值55m。厂房多为长宽比> 2的细长混凝土板，板厚120mm。由于结构单体过长，楼板细长，收缩变形积累过多，无法释放，可能在拉应变容易积累的薄弱部位。(2)根据竣工资料调查结果:混凝土的强度和坍落度均满足现行规范的要求[4]。在搜索数据的过程中，发现了两个地方。数据显示，供货日期与制样日期不符，相差10多天。有一处资料显示“混凝土试块抗压强度试验报告汇总”和“预拌(商品)混凝土出厂合格证”在同一标高、同一区域的混凝土强度不符。(3)根据已完气象资料调查结果，混凝土浇筑温度多在5℃以上，风力多为微风，浇筑多为阴雨天气。(4)根据现场温湿度调查结果，从头(1轴)到尾(22轴)温度逐渐升高，最高可达40℃，楼板顶底最大温差为5℃。炉膛附近地板的温度和湿度可能会加剧地板裂缝的发展。(5)根据使用环境的调查结果，地板反复冲洗的地方和没有冲洗的地方，地板都有明显的裂缝。(6)混凝土楼板面层凿毛，钢筋保护层厚度和间距不符合设计图纸和现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求。混凝土楼板底部有许多大面积露筋现象，不符合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求。(7)根据芯样试验报告，混凝土楼板芯样强度值略低于混凝土设计强度值。根据以上调查结果，发现厂房竣工数据存在矛盾，检测部位混凝土强度不符合设计要求，检测部位存在钢筋保护层厚度、钢筋间距过大、楼板钢筋外露较多等施工质量缺陷。根据楼板裂缝的形态、产生时间、趋势、分布等特征，认为该厂房楼板裂缝属于收缩裂缝，主要是施工过程中模板支撑、振捣、养护等原因造成的。现场调查结果表明，楼板上表面的冲刷不是楼板裂缝产生的直接原因，但会加剧内部裂缝的渗透，带走楼板中的碱性物质，形成不利于钢筋混凝土耐久性的开放环境，从而加速楼板裂缝的发展。
5结论
(1)厂房楼板裂缝属于收缩裂缝，主要是施工中模板支撑、振动、养护不当等原因造成的，影响混凝土的耐久性。(2)楼板多处存在钢筋保护层厚度、钢筋间距及露筋现象，不符合图纸及施工规范要求，取样部位混凝土强度略低于设计要求。
6结论
混凝土裂缝是一种常见的缺陷，尤其是非结构性收缩裂缝，特别是对于工业厂房，容易造成渗水等不良问题，影响生产安全，给公司造成财产损失。通过一个实例，检验了这一过程，分析了原因，并得出结论。目的是如何准确高效地找出混凝土开裂的原因，了解楼板裂缝对楼板结构安全性的影响，为后续加固提供可靠依据。希望能为类似的测试项目提供参考。
引用
[1]陈彦群。混凝土裂缝检测文献综述[J].江西建材。2015 (23): 73-74.
[2]魏飞，张茂刚，陈炜。某工业厂房混凝土屋面裂缝原因分析及处理[J].河南科技，2022 (32): 80-82。
[3]王铁梦，工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社，1987。
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部。GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范[S]。北京:中国建筑工业出版社，2015。
