摘要:混凝土裂缝已成为建筑工程常见质量通病,其中最常见也是最多的是现浇楼板裂缝。其特点是:第一、具有普遍性。无论是砖混结构、框架结构还是剪力墙结构,由于近年来施工周期缩短,劳务作业人员的技术素质下降,楼板裂缝成为多发性的质量问题。第二、具有危害性。楼板裂缝不仅对结构安全构成威胁,还会降低建筑物的整体性、耐久性和抗震性,也降低了建筑物的使用寿命。第三、具有难处理性。一旦出现楼板裂缝,单纯从技术角度无法处理达到正常水平。本文分析了楼板裂缝产生的原因及防治措施、处理方法,供同行借鉴。
关键词:楼板裂缝;开裂原因;防治措施;处理办法
0、引言
随着城市基础设施、商品房的大规模建设,混凝土以其结构受力性能好、承载能力大、整体刚度强、施工成型方便,又具有较高的工程耐久性。已经广泛应用于工业与民用建筑、道路、桥梁、水利等工程。商品混凝土行业得到飞速发展,但是由于混凝土材料特性以及设计施工的原因,随之而来的是大量的裂缝问题,直接影响房屋建筑的正常使用以及结构安全,也成为工程质量投诉的主要问题之一。因此,分析混凝土现浇楼板裂缝原因并提出预防处理措施,对于完善混凝土设计施工技术具有重要的意义。
1、现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因
1.1钢筋混凝土的材料特性
1.1.1混凝土收缩特性
混凝土作为砂石集料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工后随着水分的大量蒸发,混凝土体积势必随之收缩产生变形,但是由于现浇混凝土楼板受到梁、柱、墙等周边支座的约束力,并不能自由收缩变形,当约束力超过混凝土的极限承受能力时,就会造成现浇混凝土楼板的开裂,这样的裂缝通常出现在板角等应力相对较为集中区域。
1.1.2混凝土温度裂缝
钢筋混凝土楼板浇筑初凝过程中,由于水化热的作用会导致钢筋混凝土内部温度较高,根据相关监测数据发现温度差最高可达50度以上。在养护期14天内,混凝土内外温差一般处于较大水平,混凝土表面由于具有较好的热量散失条件,温度基本相对较低,现浇钢筋混凝土楼板的内外温差导致温度应力的产生,当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时,便会导致裂缝的产生。
1.2钢筋混凝土施工工艺控制不完善
1.2.1楼板支撑体系施工措施不当
在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中,模板施工不满足设计规范要求,也是导致现浇混凝土楼板开裂的主要原因。支模过程立柱间距过大,上、下层之间的支撑不垂直,无相应的剪刀撑、扫地杆,垂直支撑面与现浇楼板接触位置松动等等都会造成模板支撑体系变形,使混凝土楼板内产生过大的应力变形,造成裂缝的发生。此外,拆除模板过早,由于现浇钢筋混凝土尚未达到设计承载能力,在荷载的作用下楼板结构受荷载超过承载能力也会造成楼板的开裂。
1.2.2管线埋设处理不当
现阶段现浇混凝土埋设的pvc管等各类管线较多,这在一定程度上导致了混凝土楼板内有效截面减小,而且pvc管与混凝土二种材料的线性膨胀系数差别较大,粘结力不强,造成现浇钢筋混凝土的密实度不足,极易导致由于应力集中而造成的楼板开裂。
1.2.3混凝土泵送浇捣施工存在质量问题
在房屋建筑工程施工过程中,现浇钢筋混凝土一般采取泵送的方式,这就要求混凝土的坍落度在120-220之间,水泥用量以及水灰均较大。同时为了缓解运输过程中出现初凝,部分混凝土中还掺加了缓凝剂,极易导致在泵送以及浇捣过程中出现浮浆,造成现浇混凝土的均匀性较差,表面收缩量增加,因而出现裂缝。
1.3钢筋混凝土养护措施不规范
规范合理的养护措施可以有效降低混凝土的收缩量,试验研究表明混凝土保湿养生两周相比于一周的养护时间,收缩量可以降低25%左右,这对于控制混凝土现浇楼板的裂缝具有重要的作用,但是部分施工单位对于混凝土浇筑结束后的保湿养生不足,难以按照相关规范要求进行养护,造成现浇钢筋混凝土裂缝的出现。
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2、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的预防措施
(一)设计方面
在设计方面应该注意以下几点:
(1)现浇板结构设计中除考虑强度要求外,还应进行挠度及裂缝验算,考虑施工不均匀性及混凝土本身的收缩因素,适当增加板厚,增强板的刚度。
(2)宜采用较小直径密度分布的方式进行布筋,为防止温度及收缩引起的应力影响,应适当提高配筋率,这样可提高混凝土体的极限拉伸应变及混凝土抵抗干缩变形的能力,防止因混凝土自身收缩出现大量的应力集中点,使局部出现塑性变形产生裂缝。另外混凝土标号设计强度不宜太高。
(3)应在楼板上每隔30m左右处设置一后浇带,并在楼板中间墙体支座处设一条伸缩缝,使其释放内应力。
(4)钢筋砼屋面及建筑物两端现浇板应设置双层双向钢筋,钢筋间距不宜大于100mm,直径不宜小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋,钢筋的数量不应少于7φ10,长度应大于板跨的1/3,且不得小于1.5m。
(5)在抗震非设防地区,也应适当增设混凝土构造柱,提高房屋整体抗震强度。
(二)施工方面
(1)应严格按配合比进行计量投料,控制搅拌时间及水灰比,并根据现场砂含水量变化及原砂中含粒径5cm以上的砾石筛选调整施工配合比,保持混凝土强度及坍落度一致,防止因水及水泥用量过多而增加混凝土中多余的水分及空气,从而产生较大的内应力,导致产生收缩裂缝。
(2)混凝土中骨料的用量占体积的70%左右,必须注意粗骨料的质量,宜用粒径15~20mm的石子进行合理级配,含泥量 <1%;砂子应用中、粗砂,含泥量 <3%,砂率控制为40%左右,坍落度控制为14~20mm;水泥应选用非早强度型、水化热低和质量稳定的普通硅酸盐水泥,减少混凝土自身收缩。
(3)严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面,有梁通过或隔断时,一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用Φ10-Φ14的钢筋马凳,纵横间距为800mm左右来固定负筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。现浇板中的线管必须布置在钢筋网片之上(双层双向配筋时,布置在下层钢筋之上),交叉布线处应采用线盒,线管的直径不应小于1/3楼板厚度,沿预埋管线方向应增设Φ6@150、宽度不小于450mm的钢筋网带,严禁水管水平埋设在现浇板中。
(4)现浇板浇筑后,应在12h内进行覆盖和浇水养护,养护时间不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂的混凝土,不得少于14d。现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2MPa时,不得进行后续施工。当混凝土强度小于10MPa时,不得在现浇板上吊运、堆放重物。吊运、堆放重物时应减轻队现浇板的冲击影响。
3、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的处理
3.1混凝土裂缝表面封闭法
对于混凝土裂缝小于0.15mm难以使用填充材料的微缝,可以通过表面封闭的方式进行处理,以提高钢筋混凝土现浇板的防水性,避免水分浸入对钢筋的锈蚀。表面封闭法的施工工艺为首先清洗处理干净现浇楼板表面,待充分干燥后使用黏度相对较低的液态树脂或者是表面涂料胶均匀的填充涂刷裂缝表面,形成对裂缝的封闭处理。
3.2压力灌浆法
压力灌浆主要包括水泥灌浆以及化学灌浆两种方式,一般情况下用于处理宽度介于0.15-0.5mm之间的裂缝,其处理方式为通过一定的压力条件将水泥或者环氧、甲凝类材料灌入裂缝内部实现混凝土现浇楼板裂缝的修复。压力灌浆法施工步骤主要包括:清洁裂缝、确定灌浆口、裂缝封闭、安设底座及灌浆设备、压力灌浆及封口,最后作业结束后清理灌缝表面的封缝胶。
3.3开槽填补法
对于宽度超过0.5mm而且较长的现浇混凝土楼板裂缝,一般采用开槽填补的方式处理,首先利用切割机沿裂缝发展方向将裂缝扩大,使其形成V型槽的形式,之后将处理后的裂缝清洗干净,将槽底通过水泥浆处理后分层填充环氧砂浆、水泥砂浆或者其他密封材料,密封裂缝后将现浇楼板表面抹平压实。
4、结束语
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,只要在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致,有目的性的采取预防处理办法,加强施工过程中的质量控制管理,完善施工监管及质量验收手段,裂缝是可以得到控制和预防的。
参考文献:
1、张雄,张小伟.混凝土结构裂缝防治技术.北京:化学工业出版社,2006.
2、詹树林,钱晓倩.起始养护时间对混凝土早期收缩的影响[J].建筑材料学报,2007,10(3)
论文作者:顾晓斌,沈波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 楼板论文; 现浇论文; 钢筋混凝土论文; 钢筋论文; 应力论文; 《防护工程》2018年第32期论文;