现浇混凝土楼板的裂缝产生及防治处理措施论文_陈穗鑫

现浇混凝土楼板的裂缝产生及防治处理措施论文_陈穗鑫

广东鸿益实业有限公司 广东广州 510000

摘要:文章拟通过对两例现浇楼板开裂的案例进行详细分析和研究,并根据自身经验总结现浇楼板裂缝开裂类型、产生裂缝不同的原因、提出相应控制措施和处理方法,以期对工程实际中遇到裂缝质量问题提供参考。

关键词:现浇楼板;裂缝;类型;原因;防治

1、现浇楼板裂缝典型案例分析

1.1 案例(一)

某住宅楼现浇板于2014 年5月23 日8:30~18:00完成商品混凝土浇筑,次日上午8:00 发现混凝土板面存在开裂现象。为查清开裂原因,保证使用安全,对出现裂缝的现浇板进行质量检测、鉴定工作。该工程现浇板施工采用商品混凝土,楼板混凝土设计强度等级为C30,楼板受力筋采用冷轧带肋钢筋CRB550(ΦR)。现场商定,抽查三单元三楼2-21~ 2-18 交2-B~2-1 /A 轴线客厅(简称板1)及2-16~2-14 交2-2 /A~2-A 轴线卧室(简称板2)两块裂缝楼板。

1.1.1 板面裂缝情况

检查板1 的板面存在5 条不规则裂缝,采用DJLC-A 楼板测厚仪检测楼板平均板厚为127 mm(设计板厚为120 mm);检查板2 的板面存在11 条不规则裂缝,采用DJLC-A 楼板测厚仪检测楼板平均板厚为109 mm(设计板厚为100 mm)。板厚均满足验收规范要求。采用裂缝宽度仪检测板1、板2 最大裂缝宽度情况见表1。采用裂缝深度仪,检测板1、板2 板面0.8 mm 以上宽度为贯穿性裂缝,0.8 mm 宽度以下裂缝的深度达到钢筋表面。板1、板2 配筋及保护层厚度检测情况见表2。检测结果表明:底筋及板面负弯矩筋的间距满足验收规范(±10 mm)要求,板钢筋保护层厚度部分略偏大。查阅混凝土试压块,混凝土强度值为32.8 MPa,现场实测受检楼板混凝土强度参考值板1 为33.1 MPa,板2 为30.5MPa,能满足设计(C30)要求。受检楼板的混凝土外观质量、强度满足设计或验收规范要求,板底及板面负弯矩钢筋配置间距满足验收规范或安全使用要求,钢筋保护层厚度偏大,裂缝最大宽度0.43~ 1.63 mm 大于规范允许值(0.3 mm)。

1.1.2 裂缝原因分析及处理建议

(1)裂缝原因分析:根据实测钢筋间距、保护层厚度,楼板厚度及混凝土强度,经验算受检楼板承载力及变形均满足规范要求,可将裂缝定性为变形变化引起的裂缝,再结合裂缝位置、宽度、长度、形状综合分析,为现浇板早期沉缩裂缝(亦称为塑性收缩裂缝),即在混凝土浇筑后不久出现。因商品混凝土水胶比过大,失去塑性前没有振实或振动不足,在浇筑后1~ 3 h 尚处于塑性阶段,水分大量蒸发,沿板面钢筋的位置发生收缩沉降和大量的水份从混凝土中逸出产生收缩性裂缝。

(2)处理建议:针对板面裂缝宽度小于0.8 mm,深度未达或刚达钢筋表面的裂缝,可以采用灌浆处理;针对贯穿裂缝,需对结构进行补强处理,如粘贴碳纤维等。

1.2 案例(二)

某住宅楼板出现开裂,共3 条裂缝,1# 裂缝位于板短跨跨中(即沿建筑物横向裂缝),2# 裂缝位于板角,约45°斜向开展,3#裂缝位于距板根部0.3 m 左右处,长2m,近似平行于板支座。现场实测1# ~3# 裂缝宽度依次为0.34 mm、0.40 mm、0.37 mm。

查阅图纸,楼板混凝土设计强度等级为C25,楼板受力筋采用冷轧带肋钢筋CRB550(ΦR)。查阅立方体抗压强度检测报告,现浇梁板混凝土抗压强度代表值为34.1 MPa,现场检测混凝土强度参考值为28.5 MPa,满足设计要求。实测板厚为95 mm,设计130 mm,严重偏薄。现场检测配筋及保护层厚度见表3。

保护层厚度偏厚。

(2)裂缝原因分析:根据实测钢筋间距、保护层厚度、楼板厚度及混凝土强度,经验算受检楼板承载力及变形不满足安全使用要求,可将裂缝定性为受力裂。再结合裂缝位置、宽度、长度、形状综合分析。裂缝的主因:为现浇板厚严重偏薄,负弯矩钢筋保护层厚度过大导致板承载力及变形不足引起。

(3)处理建议:先采用环氧树脂胶液进行灌缝处理,再采用加大截面法加固板面或在板底粘贴扁钢加固处理。

2 现浇楼板裂缝分类

(1)横向裂缝:在跨中1 /3 范围内,沿建筑物横向的裂缝,出现在板底居多,个别上下贯通;当建筑物总长超过40 m时,通常在建筑物端部第一或第二开间板跨中出现上下贯通裂缝。

(2)纵向裂缝:沿建筑物纵向的裂缝,出现在板底居多,个别上下贯通。

(3)角部裂缝:在房间的四大角出现近似45° 的斜向裂缝,板面居多。

(4)不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。

(5)楼板根部的横向裂缝:距支座在30 cm 内产生的裂缝,位于板面,个别上下贯通。

(6)顺着预埋管线方向产生的裂缝。

3 现浇楼板裂缝产生的原因

3.1 广义荷载(外荷载和变形荷载)角度划分

(1)由外荷载(如静、动)的直接应力,即按常规计算的主要应力引起的裂缝。

(2)由变形变化引起的裂缝,即由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝。

根据笔者的经验和国内外的调查资料,工程实际中楼板裂缝原因,属于变形变化引起为主因的约占80 %以上,属于荷载引起为主因的约占20 %左右。

3.2 工程实践中分析

3.2.1 混凝土原材料方面

(1)水泥凝结或膨胀不正常,如水泥的游离钙偏高导致水泥的安定性不合格等。

(2)如果骨料中含泥量过多,随着混凝土干燥,会产生不规则的网状裂缝。

(3)蛋白质、安山岩、玄武岩等碱性骨料可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成膨胀能力的碱集料反应而引起混凝土膨胀破坏而产生裂缝。

(4)钢筋方面,为节约成本,现浇板所用钢筋若为小厂生产,质量严重不合格,钢筋的延性、韧性和可焊性较差,抗拉强度低,容易产生裂缝。

(5)水胶比、坍落度过大,或使用过量粉砂。混凝土强度对水胶比变化十分敏感,水、水泥、和掺合材料的计量偏差,直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑形收缩而产生裂缝。此外,泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少,砂浆多的现象,此时混凝土容易产生干缩,造成表面裂缝。

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3.2.2 施工方面

(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。如混凝土浇筑过分振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝;而模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不够,过

于干燥,模板吸水量大,引起混凝土塑形收缩,产生裂缝。

(2)混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多的浮到表面,形成含水量大的水泥浆层,水泥浆中氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积收缩,导致混凝土表面龟裂。

(3)施工工艺不当引起。如支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑形铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。

(4)后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留好施工缝,板的后浇带不支模板,造成斜坡槎,疏松混凝土未彻底凿除都可能造成板面的裂缝。

(5)楼面垫层铺设的暗装水管、电线套管铺设不当。如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设,导致水管、电线套管上皮在垫层厚度1 /3 以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

(6)混凝土收缩(温度裂缝)的原因。在硬化初期主要由水泥水化作用,形成一种新的水泥晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土体积收缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发引起的干缩。

(7)施工超载、支垫不当、撞击等非设计工况引起裂缝。

(8)模板刚度不足、拆模时间不当或混凝土未终凝就上荷载等引裂缝。

3.2.3 设计方面

(1)地基不均匀沉降。在住宅中,部分现浇楼板因为地基不均匀沉降引起楼房拉裂和现浇板开裂。

(2)荷载作用。由于设计人员在现浇板配筋计算中,只根据承载能力来确定配筋量,忽略现浇板在正常使用阶段由其承受荷载引起的挠度和裂缝宽度的验算,而引起裂缝的产生。

(3)结构体型突变及未设置必要伸缩缝。房屋过长未设伸缩缝,容易产生裂缝;平面布局凹凸较多,即转角部位多,应力集中形成薄弱部位,受到收缩或温差变化易产生裂缝。

(3)在房屋设计中,电气专业大多将照明、有线电视等管线直接敷设在混凝土中,有时集中于某处管线过多,直径20~30 mm,此处现浇板厚度削弱,引起现浇板在此处开裂。

4 裂缝的防治

根据裂缝产生的原因,对应的预防措施如下:

4.1 材料保证

(1)正确选用水泥,控制水灰比,一般不大于0.4,为保证混凝土拌合物流动性,掺入优质粉煤灰或高效减水剂。

(2)选用级配良好的骨料,石子选连续级配的碎石,粒径在15~ 20 mm,控制砂的粒径及含泥量。

(3)严格控制施工配合比。

4.2 设计措施

(1)在结构设计时,避免过大跨度的现浇板,可以增加次梁数减小板跨,避免板厚过大,跨中挠度过大,出现跨中裂缝。

(2)平面布置规则,减少凹凸转角、体型突变。

(3)在温度、收缩应力较大现浇板区域,钢筋间距取150~ 200 mm,并应在现浇板未配筋表面布置温度收缩钢筋,在屋面板四角部位,可以在阳角、阴角的四周设置辐射钢筋。

4.3 施工措施

(1)混凝土浇筑前,应将基层和模板浇水湿透。

(2)防止工人在负弯矩钢筋上随意踩踏引起负筋变形。

(3)线管尽量避免立体交叉穿越,同时在多根管线集散处宜采用放射性分布;避免平行排列,确保管底混凝土振捣密实;当线管众多,应在集散处四周增设井字形抗裂构造钢筋。

(4)混凝土表面出现浮浆时,应用刮尺刮平,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥。待混凝土终凝前,用木抹子连续搓平,防止泌水收缩、干缩裂缝的产生。

(5)控制施工进度,注重拆模顺序。

(6)加强早起养护,确保养护时间。

5 裂缝的处理措施

5.1 受力裂缝

因荷载产生的裂缝,必须进行结构补强,包括断面补强、锚固补强、预应力法等。但在结构补强前,需对裂缝进行封闭(裂缝宽度小于0.2 mm,且裂缝未达到钢筋表面)或灌缝(适用于细微裂缝到大裂缝)处理。

5.2 变形变化裂缝

根据裂缝的具体成因、裂缝的大小形态综合分析处理,一般可按以下建议处理:

(1)裂缝形态单一、且较少。裂缝宽度小于0.2 mm 时,裂缝可以逐渐自愈,可以仅对裂缝表面进行封闭处理;裂缝宽度介于0.2~ 0.3 mm 之间,采用灌浆处理;裂缝宽度大于0.3 mm时,采用灌浆处理后需采用补强加强处理。

(2)裂缝不规则,且呈蜘蛛网状。当裂缝深度未达钢筋表面时可仅采用灌浆处理;当裂缝贯穿时需对楼板进行结构补强。

6 结束语

通过对两例典型现浇板裂缝案例的详细分析,笔者根据自身经验结合查阅相关资料,总结了裂缝分类、产生的原因以及预防和处置措施,希望能对现浇楼板裂缝质量问题处理有一定参考作用。笔者最后再谈两点体会:

(1)为尽量避免现浇板出现开裂,应从预防做起,切实从原材料、设计控制、施工质量控制入手,三个环节缺一不可。

(2)现浇楼板一旦出现裂缝,一定要理性综合分析和判断,找出裂缝产生深层次原因,再有针对性的进行处理。

参考文献:

[1] 何星华,高小旺. 建筑工程裂缝防治指南[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2] 王铁梦. 工程结构裂缝控制[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1997.

[3] 胡煦容. 钢筋混凝土现浇楼板裂缝成因及防治[J]. 中国水运:理论版,2007,5(8):116-117.

论文作者:陈穗鑫

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/6

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