方陆君
酒泉市建筑设计院有限责任公司 甘肃酒泉 735000
摘要:混凝土楼板的裂缝是目前混凝土结构的质量通病,现结合华达能源有限公司办公楼楼板出现裂缝的实践经验,浅谈裂缝产生的原因、类型及处理方法。
关键词:钢筋砼现浇板裂缝;原因分析;防治措施
华达能源有限公司办公楼建筑面积3269平方米。结构类型为四层框架结构,投入使用后,楼板裂缝出现较多,现结合此办公楼的实例,浅谈裂缝产生的原因、类型、防治及维修方面的经验,重点以设计为主、兼顾施工和材料原因分析裂缝的综合性防治及具体措施。
一、楼板裂缝的类型
1、办公楼楼板裂缝的形式:
1.1角部裂缝:房间的四角出现的45度左右的斜角裂缝。
1.2房间跨中1/3范围内,或者距支座30cm内产生的裂缝,沿建筑物横向方向的裂缝
1.3顺着预埋电线管方向产生,板上皮或者下皮,只有一面,不贯通(板下皮居多)占所有裂缝的28%
1.4不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝较少
1.5楼板沿墙根部的横向裂缝:位于板上皮极少
2、裂缝的宽度:裂缝上表面最大约为1mm,贯穿裂缝最大小于0.3mm(宽度稳定,没发现扩展的迹象)。
3、裂缝的长度:角部裂缝约为40mm~50mm,横向裂缝一般在2.5mm左右。
二、裂缝判断分析
1、从裂缝的宽度来分,可分为微裂缝和宏观裂缝,一般将混凝土材料产生的小于0.05mm的裂缝称为微裂缝,它是混凝土材料固有的一种物理性质,微裂缝的产生几乎是不可避免的,称为无害裂缝。在荷载作用或是进一步产生温差和干缩的情况下,微裂缝会扩展并逐渐相互贯通,出现较大的、肉眼可见的裂缝,这种裂缝称之为宏观裂缝,这种裂缝的宽度一般大于0.05mm。
2、按对结构影响又可分为结构性裂缝和非结构性裂缝,非结构性裂缝主要是由于水泥硬化干缩、外界温度和湿度变化、施工缝处理不当、钢筋腐蚀等原因造成的,而结构性裂缝主要是由受力引起的,所以结构性裂缝又叫荷载裂缝。
3、判定裂缝是否稳定(裂缝是否停止扩展),裂缝是否有害,根据裂缝的形成原因和特性定性的判定结构受力的状态,评定结构的安全度,从而找出相应的防治修补措施。
4、质量监测站的检测结果为:房屋的楼板钢筋配置分布实测情况与设计要求对比,钢筋配置基本符合设计要求,裂缝为混凝土的干缩裂缝,特点就是宽度较小且贯穿楼板,裂缝主要产生在对角线方向以及跨中的纵向与横向,裂缝不是由于构建承载力不足而引起,也不是由外荷载的直接应力引起,不影响房屋整体结构安全。
三、楼板产生裂缝的原因
针对裂缝为宏观和非结构裂缝的结论,工程人员会同设计、建设方、监理等研讨得出以下几种原因:
首先办公楼单体不长,平面规则,体型简洁四层高差及荷载显著不同,基础设计处理得当,无不均匀沉降问题,不存在基础沉降造成裂缝。
1、第一种角部裂缝
其原因主要是砼的收缩性和温差双重作用所引起的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建设地点属温带大陆性干燥气候,具有气候干燥、温差大、日照长多风沙的特点,在夏季高温下,钢筋混凝土梁、板、柱、墙等构件处于同一环境,由于板的表面积与体积比值较大,温降先于四周的梁、墙和柱,混凝土收缩变形先于梁、墙、柱,梁、墙、柱构成对板的收缩约束,使得板内产生拉应力,当主拉应力大于砼极限抗拉强度时,致使板角处产生与主拉力方向垂直的斜向裂缝。造成现浇板在转角处出现近45°的变形裂缝。
2、第二种裂缝称之为负弯矩筋端部和跨中裂缝。
产生该裂缝的原因:
2.1现浇板施工适逢2015年七月到九月,为高温季节,温差变化较大,现浇板未达到设计强度前,环境温度降低,在房屋四角及中间部位,温度应力较为集中,致使楼板抗拉能力发生突变的部位及弯力集中的跨中出现裂缝。
2.2施工操作不当,为追求施工进度,每层的结构进度在一周之内,在现浇板强度未达到规范规定的强度前,进行上转、材料吊运等堆载荷冲击荷载,或过早地拆模,使现浇板产生过大的变形。对大开间房间楼板尤为不利。
2.3模板支撑刚度不足,现浇板早期出现变形,裂缝产生。
3、第三种现浇板内埋设电线管部位裂缝。
3.1多根线管的集散处使砼截面受到较多削弱,从而引起应力集中,易导致裂缝产生。
3.2线管壁光滑与混凝土缺乏粘结,该部位混凝土难以密实,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的铺设走向又重合于砼的收缩和受拉力向时,易出现裂缝。
3.3如管线位置偏向砼受拉区,则板下出现裂缝,偏向砼受压区,则上出现裂缝。
4、第四种不规则的干缩裂缝。
主要原因是混凝土成型后养护不当,养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态,表面水分散失过快,造成混凝土的不均匀收缩,引起表面开裂。
5、第五种现浇板根部沿墙(梁)的上部裂缝。
一般属于上开口裂缝,由施工操作不当所引起。板支座处的上部受力钢筋北施工人员踩踏,使得钢筋保护层增加,截面的有效高度h0降低,抵抗负弯矩能力减弱,产生现浇板根部裂缝。
四、楼板裂缝的防治措施
上述裂缝虽属非结构受力因素引起的,但现浇板裂缝既影响美观,又容易使人产生心理上的不安,且裂缝不仅影响抗渗效果,也易造成水分侵蚀钢筋,影响使用耐久性。因此,针对上述裂缝产生的原因,特提出了一些防治措施,并在后期建设中应用。
1、设计措施:
针对板角裂缝。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。建议在以后的设计中,对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密。为减少成本,建议取消转角处放射筋,当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横一个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐脚)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。
2、砼的质量控制
控制好原材料质量,选用高效优质砼外掺剂,改善和减小混凝土的收缩值,建立好控制体系是一项改善商品砼质量和性能的根本性工作。另外在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对砼品质的明确要求,不能追求降低成本而忽视了砼的品质,导致砼性能下降和收缩裂缝增多。
3、加强对楼面砼的养护
砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。
五、裂缝的修理
前文说到裂缝分为结构裂缝和非结构裂缝,结构裂缝目前加固方法有整体式补强、粘钢加固及贴碳纤维布等。对楼板来说贴碳纤维布加固方法非常适用。本小区裂缝为结构受力影响不大的非结构性裂缝主要为了满足美观和适用上的要求。较少渗漏、达到隔绝空气避免钢筋锈蚀,保证结构的耐久性并使裂缝不再开裂的目的。维修方法:
1、宽度小于0.3mm的裂缝:可先将裂缝清洗干净,待干燥后,用环氧胶泥批嵌;板顶裂缝则用弹性腻子批嵌,然后粘贴复合增强纤维绷带,效果很好。
2、宽度大于0.3mm的裂缝采用化学灌浆处理:沿裂缝进行开凿,根据开裂情况凿出宽、深各15~20mm的V型槽,空压机加压,从一端灌浆嘴起进行灌浆。
利用以上方法对华达能源有限公司办公楼的裂缝维修,未再发现再次开裂现象,达到了耐久性、防水性,效果不错,得到了业主的理解和信任,取得了良好的口碑。
结语:通过对华达能源有限公司办公楼混凝土现浇板裂缝问题的分析处理,可以发现现浇板裂缝不可能完全杜绝,但经过分析研究,可以有针对性地采取对策,进行预防控制。虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的。
论文作者:方陆君
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/23
标签:裂缝论文; 楼板论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 结构论文; 现浇论文; 原因论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;