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钢筋混凝土现浇板具有整体性好和抗渗、抗漏性能强等优点,在近几年的房屋建设中得到广泛应用;由于混凝土是一种非均质材料,在硬化过程中,各种材料变形不一致,表面会产生出现龟裂及横向、斜向裂缝,由于混凝土自身抗拉强度低、抗变形能力差、受拉时容易产生裂缝,当裂缝宽度超过一定程度时,就会影响建筑的使用功能;怎样防治楼板裂缝?主要从混凝土原材料、设计及施工三方面进行分析,采取相应的综合控制措施,可取得显著效果。篇(2)
1 现浇钢筋混凝土楼板裂缝概述
目前应用广泛的钢筋混凝土现浇施工技术常因混凝土自身的不均质性产生各种质量通病,工程实践证明,混凝土施工中结构裂缝的产生是难以避免的,但由于裂缝对建筑物的使用功能及美观程度均有不良影响,轻则产生矛盾纠纷,重则可能破坏整个建筑的结构安全,因此必须采取措施使其得到预防和控制。这就要求建筑工作者掌握混凝土裂缝的特征与产生原因,从设计、选材、施工、养护等各个方面提高工程质量,最大限度地减少裂缝的生成。
1.1 裂缝的表现特征
钢筋混凝土现浇楼板裂缝主要包括收缩裂缝、结构裂缝、构造裂缝以及温差裂缝等几个种类,这些裂缝的表现特征都具有比较强的规律性。首先,裂缝的形状一般为两头窄中间宽,且多数表现为宽0.2mm~0.3mm左右的非贯通裂缝。其次,裂缝的走向一般与其发生的位置有关,建筑端部外墙角楼面的裂缝常与纵横墙呈45°角分布,且随着楼层上升而不断加宽;纵横向裂缝一般出现在跨中、支座外侧,呈直线或曲直线状。多数非贯通裂缝不影响建筑的使用功能,但较长、较宽、或已贯通的裂缝可能会降低楼板的刚度以及承载与抗震性能,必须得到有效的控制。
1.2 产生裂缝的原因
1.2.1 内部因素
混凝土的材料性质是实际工程中产生裂缝的主要因素。由于粗骨料与水泥砂浆的收缩值不同,因此二者在混凝土内部一直分别呈现出受压与受拉的不同状态,一旦薄弱部位所受应力超出其抗压或抗拉强度,便会在内部产生微裂,导致混凝土变形及施工裂缝的出现。
1.2.2 环境因素
环境温度、湿度变化引起的裂缝也是比较常见的。钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共同处在同一个大气环境中,当环境的温度和湿度变化时,这些构件的混凝土相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体型上的差异,板的体积与表面积的比值较小,因此在水平方向上,楼板的收缩变形一般均超前于梁、柱、墙,使板内出现拉应力,而梁内呈压应力;另一方面,外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经历热胀和冷缩的反复作用。它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度,且楼板变形大于配筋后混凝土极限拉伸时,裂缝就会产生。
1.2.3 工程因素
工程因素作用于设计、施工、养护等各个环节之中。首先,在配比时如果只重视混凝土的高强度,(如水量过小、砂量过大、胶料过多、外加剂使用不合理等)造成混凝土过于粘稠的状态,而浇筑过程中又未进行充分的振捣,导致其内部气泡未完全挥发,便极有可能引发墙体裂缝的产生。另一方面,操作规程中明确指出应以350mm~550mm作为浇筑厚度标准,如果施工现场未严格依照该标准作业,此外,楼板混凝土还没有达到足够的强度,就上人操作和堆载重物使其产生过大的变形,或者未进行必要的养护工作,都会导致裂缝的产生。
2 提高施工质量 预防裂缝的发生
2.1 设计与选材
提高施工质量应以完善设计与合理选材为基础。设计中应充分考虑现浇混凝土竖向构件与楼板平面所形成的三维空间的内力分配和协调变形,应对材料严格执行质量检验管理,优先选用硅酸盐水泥和级配良好、含泥量符合标准的砂石料,通过试验及现场复试确定适当的用水量、砂率和坍落度,并合理掺入外加剂,以尽可能减少混凝土中的空隙。
2.2 施工工艺的控制
工艺操作对质量控制具有较大影响,施工现场应做到:将浇筑振捣时产生的侧向力与横楞间距作为试验和测算的依据,保证水平、竖直杆件和斜撑具有充分的稳定性,以满足模板支撑体系的刚度需求。拆模必须在混凝土试块试验证实其已具有足够的强度后进行,拆模后应根据施工环境、气候条件等对混凝土进行科学的养护。冬季的首要工作是保温,可以在两层塑料布中间加一层棉被作为保温保湿材料,确保养护效果。一般而言,养护时间不应少于14d。
3 已有裂缝的治理措施
对已出现的裂缝,应视其严重程度给予不同的处理。非贯通裂缝且宽度小于0.2mm的,在使用一段时间后可能自行愈合,且对建筑结构安全与使用不构成危害,可以不作处理;对于发生渗漏,但裂缝较窄较短的情况,应进行补漏处理,防止水分进入楼板内部造成钢筋的锈蚀;如果裂缝较长,或宽度大于0.5mm时,就必须对其进行补强加固处理。注浆法一般是通过专业的送压设备将硫磺胶泥或膨胀水泥等补缝浆液以0.2MPa~0.4MPa的压强注入裂缝中,使其闭塞愈合。
4结语
现浇钢筋混凝土楼板的建设是一项复杂的系统工程,需要设计、施工、检测与后期养护等环节间的相互配合,以提高工程质量,尽可能避免裂缝的产生。一旦裂缝已经出现,应视裂缝的特点进行有针对性的补漏和加固处理,科学合理地解决楼板裂缝给工程效益与使用功能带来的问题。
参考文献
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摘 要:现浇钢筋混凝土楼板裂缝是常见的质量通病。施工中经常发现其结构表面出现龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。这些裂缝的出现不但影响楼板的抗渗能力,而且还会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化,严重时甚至影响楼板的承载能力。所以,在施工中必须采取各种有效的措施和合理的方法来预防裂缝的出现,特别要避免有害裂缝的产生。本文主要从原材料控制以及施工操作方面来剖析裂缝产生的原因,探讨施工中具体的预防措施。
关键词:钢筋混凝土,原因,预防措施
1.分析裂缝产生的原因
1.1混凝土的收缩变形使楼板产生裂缝
凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内,通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝,在梁、板中都有可能产生;另一类是塑性收缩裂缝,常出现在板中,裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。
新浇筑的混凝土经压实后,由于重力作用,重的固体颗粒向下沉,迫使轻的水向上移,即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉,或水泥结硬阻碍了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉,则仅使结硬后混凝土的体积减少,并不会产生裂缝。
塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响,影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度,当水分蒸发速度超过了泌水速度时,就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素(如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度)都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1~2mm。这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现,因为角部的干缩不受约束;相反,如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。
1.2硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩
自身收缩与干缩一样,在浇筑后相当长的时间约1~2a才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少;水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计;但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积;当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。
1.3施工方法不当使楼板产生裂缝
1.31施工荷载过于集中
在楼板混凝土刚刚失去塑性但强度还没有达到一定程度时,最容易受到损害,造成无法修复的缺陷,需要很好的保护。现代施工节奏较快,往往在混凝土刚刚终凝时即开始上层施工,大量的施工材料、机具、人员等施工荷载,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝。
1.32上人操作时间过早
有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。
1.33模板与支撑有间隙
近年来建筑楼板施工多采用竹胶板做模板,竹胶板铺设后应使用钉子与下面的木方支撑肋钉牢固,否则竹胶板与木方之间会产生空隙,当受到上部压力时,竹胶板会下陷变形(俗称“喘气”)。混凝土浇注过程中因荷载较小,有时模板不变形,当楼板再承受施工活荷载时,就会产生变形,从而导致楼板混凝土裂缝。
1.34拆除墙角模板方法不当
当上层墙体拆除角部钢模板时,施工人员往往图方便,将拆下的角模板直接推倒砸在楼板上,巨大的冲击力经常导致楼板角部出现环状的密集微裂缝。
1.35板内埋管集中
现代楼房设计中多采用将各类强电、弱电管线在楼板内暗敷的方式,经常出现楼板内电气埋管集中的现象,集中的塑料埋管占据了较大的楼板截面,形成局部薄弱带,在混凝土终凝前往往在塑料管弹性力作用下产生与管线走向一致的楼板裂缝。
1.36重物冲击
在使用塔吊向新浇注的楼板上吊运钢筋、电焊机、料箱(斗)等重量较大的物体时,经常由于指挥控制不当以及下部未垫方木等原因,物体下落速度较快,导致重物直接冲击楼板,产生楼板裂缝。
2.裂缝的预防措施
2.1严格控制原材料的质量,认真做好各项原材料的检测试验工作,不合格的材料坚决不用;采用级配合理的粗细骨料,严格控制骨料中的含泥量。控制粗骨料中活性二氧化硅和活性碳酸盐含量,减少混凝土碱骨料反应引起裂缝。细骨料选用级配好的中砂或中粗砂,严禁使用粉砂。粗细骨料级配越好,空隙率越小,总表面积越小,混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热降低,温度裂缝就将随之减少。同时,骨料中的含泥量也要严格限制,避免水泥浆收缩,而增加裂缝的机率。
2.2严格控制混凝土的配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的粗细骨料,通过控制孔隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。配制的混凝土用水量大,坍落度就大,混凝土流动性好,但是混凝土硬化过程中收缩就越大,容易产生裂缝。因此在满足混凝土流动性、黏聚性和保水性的同时,尽量减少用水量、降低水灰比,这是减少收缩裂缝的根本措施。
2.3在混凝土浇筑和振捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免其过多吸收水分;振捣过程中应尽量做到既振捣充分又应避免过振。建议对浇筑后的混凝土进行二次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙,减少内部微裂缝的形成和发展,提高混凝土与钢筋的握裹力,增加混凝土的密实度,可以使混凝土的抗压强度提高10%~20%之间,从而提高抗裂性。
2.4混凝土楼板浇筑完毕后,要加强对楼面混凝土的养护和监督工作。对板面应及时用材料覆盖、保温,及时养护,防止强风和烈日曝晒。另外,混凝土楼板浇筑完毕后,禁止在混凝土表面撒干水泥抹面。进行适当的二次抹面,可以控制混凝土初凝后出现的细微干缩裂缝的进一步开展,并使之缝合,从而可以大大降低裂缝发生的几率。
2.5控制楼板弹性变形及支座负弯矩的产生。严格施工操作程序,不盲目赶工,杜绝过早上荷载和过早拆模。在浇捣楼板混凝土时铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上层负弯钢筋。浇筑和振捣过程中更要派专人维护钢筋,随时将位置不正确的钢筋进行复位,严格控制板面负弯矩钢筋的保护层厚度。通过在梁两侧板的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免产生裂缝。
2.6后浇带施工时应认真领会设计意图,制定专项施工方案。按规矩支设模板,避免出现斜茬;按设计图纸要求留企口缝,剔除后浇带两侧的疏松混凝土,使新旧混凝土结合紧密;将施工中踩踏的钢筋恢复到原位;使用高一标号的微膨胀混凝土浇筑后浇带。
2.7管线敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处设置线盒,在多根管线的交汇处采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,保证管线之间的混凝土振捣密实。对于较粗的管线或多根管线的交汇处,交汇处的混凝土截面大量削弱,可按预留孔洞构造要求在四周上下增设井字形抗裂构造钢筋。
3.结语
综上所述,通过严格控制原材料质量,加强施工操作方面的管理,严格按现行规范要求进行施工,可以避免绝大部分楼板裂缝的产生。现浇混凝土楼板要想彻底消除裂缝现象,尚有待不断提高施工技术和积累经验,进行技术创新,找出更为科学的解决方法,才能有效地消除裂缝。