摘要: 通过在24 万m2 的实际工程中采用抹面砂浆中放置钢丝网的施工方法, 可定性认为它能有效解决现浇混凝土楼板斜角裂缝质量通病, 文中通过实验研究探讨混凝土板的配筋率和钢丝网层数用量对抗裂性能的影响。
关键词: 钢丝网抹面砂浆; 混凝土板; 斜角裂缝; 抗裂
1 前言
房屋现浇混凝土楼板在距离四周转角约1m范围内, 因荷载和温差收缩受限而面产生约45°的斜角裂缝( 如图1)是建筑物的通病,已成为当前业主与开发商争议最多、经济损失也较严重的热点问题。但现行设计规范尚无条款能有效防止此通病, 即使在转角处沿房间全长双向配筋也无法有效控制斜角裂缝的出现[1]。
我们注意到钢丝网砂浆具有裂缝间距小而宽度很小的特点[2] , 并基于一系列研究[3～5] , 汕头大学的研究人员指出可尝试将钢丝网置入现浇板角上下抹灰层形成钢丝网砂浆[6] , 将原板角可能产生的少数几条宽裂缝转变成许多不可见的细裂缝。还需说明的是由于混凝土和砂浆的抗渗性随骨料粒径减小而呈指数关系增强[7] , 加上钢丝网优越的配筋分散性,故钢丝网砂浆的保护层厚度仅需1.5mm( 正常环境)~5.0mm( 腐蚀环境) [2～3] , 即可保证优越的耐久性。
根据文献[ 6] 的建议, 我们自2002 年以来, 对总面积约11 万m2 的住宅区楼板的四个角区的上、下抹面层, 各增铺细目钢丝网片( 如图1) 。现住宅区已使用3 年多, 投诉率下降了90%。在总结经验的基础上, 2004 年又将该法应用于另一工程的13 万m2住宅中, 迄今未发现裂缝, 投诉率为零。
虽概念设计和实践较成功, 但目前尚无定量化
的设计方法, 作为实验研究的起步, 本文探讨混凝土板的配筋率和钢丝网层数用量对抗裂性能的影响。
2 钢筋混凝土板的弯曲抗裂性能实验研究
2.1 试验材料
混凝土配合比为: 水泥∶砂∶石∶水=1∶1.5∶2.41∶0.44,实测抗压强度为24.0MPa; 外抹砂浆的配合比为: 水泥∶砂∶水=1∶2∶0.4, 实测抗压强度为32.8MPa。采用的f 8 纵向受力钢筋、f 6 分布筋和镀锌焊接钢丝网的性能见表1。
2.2 试件设计与制作及加载方式
制作1700×480×105 的钢筋混凝土单向板试件共12 块, 保护层厚度为20mm, 如图2, 按纵向配筋不同分为A～D 共4 组( 见表2) , 每组3 块。对A 组试件, A0、A1 和A3 分别表示在压抹砂浆中放置0、1、3 层钢丝网, 其余类推, 钢丝网砂浆保护层设计厚度为5mm。
采用挠度控制反向加载( 如图3) , 在挠度达到12mm之前为每级0.3mm, 之后为每级1mm 直至试件破坏。数据由IMP 数据采集系统采集, 速度为1 次s。
3 试验结果及讨论
各试件的开裂荷载、裂缝数量( 中间纯弯段) 、最大最小裂缝间距等试验结果见表3。
3.1 对比试件
从表3 可见, 对比试件A～D 的裂缝间距随配筋率的增加而减小, 与规范公式[8]的计算值基本相符。
3.2 钢丝网砂浆加固试件
由表3 可见, 配3 层钢丝网的A3、B3、C3 和D3板底纯弯段裂缝分别达38、37、47 和70 条, 仅配1 层钢丝网的A1、B1、C1 和D1 板分别为5、8、11 和12条, 而A0、B0、C0 和D0 板分别仅为3、6、7 和9 条。
A3～D3 板的最小裂缝间距都在10mm 以内, 可见钢丝网层数和用量对裂缝间距的影响很显著。当荷载相同, 对比试件裂缝宽度为0.4mm 时,相应采用1 层或3 层钢丝网抹面砂浆的试件裂缝宽度均小于0.2mm; 当A1～D1 板裂缝宽度达0.4mm 时,相应的对比试件A0～D0 板裂缝宽度均大于0.6mm,而配3 层钢丝网的A3～D3 板裂缝宽度仍保持在0.2mm 以下。
4 结语
4.1 钢丝网抹面砂浆能有效减小混凝土板的裂缝间距与宽度。
4.2 钢丝网层数和用量对裂缝间距和宽度有显著的影响。
4.3 原混凝土板的配筋率对加钢丝网抹面砂浆后的裂缝间距和宽度有一定影响。
4.4 有待进一步研究钢丝直径和钢丝网网格间距对抗裂性能的影响。
参考文献
[ 1] 林敬明, 熊光晶. 一种有效控制房屋现浇混凝土楼板收缩温差斜角裂缝的新方法[ J] . 建筑技术开发, 2005( 12)
[2] ACI Committee. Guide for the Design, Construction andRepair of Ferrocement, ACI Structural Journal, 1988 (3)
[ 3] 熊光晶, Singh G. 保护层的质和量与镀锌焊接钢丝网水泥的耐久性[ J] . 水利学报, 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, 赵若红. 关于房屋现浇混凝土楼板收缩温差斜角裂缝控制的讨论[ J] . 四川建筑科学, 2004(2)
[7] Mehta P K. Concrete Structure, Properties and Materials,Elsevier Applied science, USA. 1986
[ 8] GB50010- 2002 混凝土结构设计规范[ S]
