摘要:近年来由于工程建设的快速发展,一味的追求工程进度而忽略了混凝土的施工、养护的重要性,以至于产生了各种各样的裂缝,已成为了一个普遍的质量问题。本文对楼板裂缝产生的原因及预防措施进行一些分析。
关键词:楼板/裂缝/措施
一、混凝土楼板裂缝成因
1、混凝土收缩形变引起的裂缝:混凝土在水化反应过程中,会产生大量的水化热,由于构件内部和表面升温、降温速率不同,混凝土的收缩变形就不同,收缩受到楼板四周支座梁体的约束而不能自由伸展,就会产生收缩应力,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,早期混凝土强度较低,不足以抵消此时的应力,就会在板应力较为集中的薄弱地方开裂。
2、混凝土塑性沉降引起的裂缝:混凝土浇筑以后,混凝土由于泌水下沉。如果再下沉的过程中受到钢筋,预置构件等不利因素时受到阻碍,而未收阻碍的混凝土继续正常沉降,从而产生张力,导致障碍物上面的混凝土进行开裂。
3、预埋管线引起的裂缝:PVC电线管等预埋于楼板结构中,多层交叉重叠,使得截面混凝土受到较多削弱,造成局部楼板变相厚度减少,从而引起应力集中,导致混凝土薄弱部位产生裂缝。当预埋件管的直径较大,并且预埋件走向平行于混凝土收缩和拉应力方向时,就会增加裂缝风险。
4、环境温度变化引起的裂缝一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。
二、楼板裂缝预防措施
1、混凝土方面
1)严格设计混凝土配合比,合理控制水灰比及搅拌时间;
2)混凝土和易性良好,泌水率低,在能保证混凝土可泵性的前提下,选用优良级配的砂石,尽量避免高砂率情况的发生,砂石含泥量符合标准要求;
3)选用低水化热的水泥,掺加适量的矿物掺合料,如优质粉煤灰,矿渣粉;
4)正确使用外加剂,选用和水泥、粉煤灰、矿粉等掺合料适应性好的品种,外加剂使用不当会延长或缩短混凝土凝结时间,直接导致混凝土裂缝的产生。
2、施工方面
1)混凝土不易塌落度过大,不能一味追求大流动性的混凝土,大流动性大塌落度混凝土会大大增加混凝土收缩开裂的风险;遇到大风或则烈日天气,亦可在振捣抹平以后覆盖薄膜;浇筑混凝土前,需将模板或基层湿润,避免混凝土下层水分过快失水,加剧沉降速率;如遇到较厚结构时,应当分层浇筑振捣。
补救措施:混凝土初凝前出现塑性沉降裂缝,最有效的补救措施是重新振捣,然后重新抹平和收光封闭沉降裂缝,如若未振捣直接抹平,只是将表面的裂缝封闭,无法彻底封闭更深层的裂缝。
2)严格控制楼板保护层厚度,为了控制好保护层厚度,必须采用钢筋马凳,纵横间距为80cm左右来固定负筋的位置,保证负筋不下沉;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。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。
3)施工过程中避免过分振捣,模板、垫层在施工前应予以湿润。施工过程中由于过分振捣,使得粗骨料下沉,表面水泥浆富集,由于该表层水泥浆和混凝土收缩明显差异,凝结以后极容易产生收缩裂缝;如若模板、垫层由于过于干燥,模板、垫层吸水量大引起混凝土的塑性收缩,从而引起裂缝。
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4)现在很多工程为了抓工期,严重忽略了对混凝土的养护。混凝土的浇水保温养护特别是加强早期养护对混凝土十分重要,早期浇水保温养护可以避免表面脱水引起的混凝土初期伸缩裂缝及温度变化产生的裂缝发生。遇到大风或则烈日天气,在混凝土振捣、抹面以后覆盖塑料薄膜,保证混凝土表层水分不会过快蒸发。
5)预埋管线过于集中处,应当设置垂直预埋管线的钢筋加强网,在铺设预埋管线时,尽可能避免交叉穿越,交叉处采用线盒,管线集中处宜采用放射布置,尽量避免紧密集中,也可以确保该处预埋管线底部混凝土浇筑顺利。
3、设计方面
在设计方面应该注意以下几点:
1)钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的,因此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,现浇混凝土楼板过薄,板的刚度势必降低应力增大,楼板因此开裂。
2)现在很多设计院为了保证富裕系数一味的提高混凝土设计强度,而忽略楼板配筋问题。楼板配筋宜采用较小直径密度分布的方式进行布筋,为降低温度及收缩引起的应力,应适当提高配筋率,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,减少产生裂缝几率。板配筋间不宜过大,特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置,致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部特别容易出现裂缝。而在房屋角部的板角处,双向板由于双向收缩,由于没有配置足够的构造钢筋,因此产生45°斜裂缝。
3)收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱面上,在建筑设计中,一般只注重建筑功能而忽视整体结构问题。如建筑平面不规则,而结构设计时又没有采取加强措施,在不平处容易产生应力集中,从而造成板开裂。
三、裂缝的处理方法
对于混凝土裂缝可根据裂缝的大小、深度以及对结构安全性是否有影响等实际情况分别处理。
1、对于一般混凝土楼板的龟裂,裂缝较窄浅且不贯穿,可用表面修补法将裂缝清洗干净后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝压平养护。施工中若在终凝前发现龟裂时可用抹压一遍处理。
2、当表面裂缝较宽但并不贯穿时,可用充填法,沿裂缝表面凿成V型或U型槽,清洗干净后用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。
3、如裂缝较长、较深或贯穿时,可采用灌浆注入法,首先基层处理,清除裂缝表面的灰层、油污。再确定注入口,一般按20~30cm距离设置一个注入口,注入口位置尽量设置在裂缝较宽、开口较通畅的部位,贴上胶带预留。接着封闭裂缝,采用快干型封缝胶,沿裂缝表面涂刮,留出注入口。再安设塑料底座,揭去注入口上胶带,用封缝胶将底座粘于注入口上。然后安设灌浆器,将配好的灌浆树脂注入软管中,把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上。接着开始灌浆,松开灌浆器弹簧,确认注入状态,如树脂不足可补充再继续注入。待注入速度降低确认不再进胶后,即为注入完毕,可拆除灌浆器,用堵头将底座堵死。最后在树脂固化后敲掉底座及堵头,清理表面封缝胶。
4、假设裂缝影响到结构安全,经过设计验算同意后,可采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
四、结束语
总之,现浇楼板裂缝是工程中较为普遍的质量问题,产生楼板裂缝的原因很多,有材料方面、施工方面、设计问题,养护条件、气候因素等等。文章简要分析了裂缝产生的原因与防治的方法,对一般工程提供了一定的借鉴。总而言之,只要我们在材料、施工、设计等各个方面加强管理、监督,楼板裂缝是可以控制在规范以内。
参考文献:
[1] 陈士良.现浇楼板的裂缝控制. 中国建筑工业出版社.2003
[2] 徐有邻.混凝土结构工程裂缝的判断与处理(第2版).中国建筑工业出版社.2016
[3] 冯乃谦 .混凝土结构的裂缝与对策.机械工业出版社.2006
[4] 张彬.混凝土结构裂缝控制手册.天津大学出版社.2012
论文作者:杨乾坤1,王军杰2
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/20
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 楼板论文; 表面论文; 管线论文; 水化论文; 《基层建设》2017年5期论文;