现浇混凝土楼板裂缝的原因和防治

(整期优先)网络出版时间:2016-01-11
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现浇混凝土楼板裂缝的原因和防治

刘耀文

广州市穗芳建设咨询监理有限公司

摘要:裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。本文对混凝土程中常见的一些楼板裂缝问题进行了认真研究、探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防措施。

关键词:混凝土;裂缝;分析;预防

1、混凝土工程中常见裂缝

根据《建筑工程裂缝防治技术规程》(JGJ/T317-2014),楼板裂缝有变形裂缝与受力裂缝。

1.1混凝土收缩裂缝

施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。普通混凝土所含的水分少,在泌水和毛细管的双重作用下使混凝土的体积收缩小而且较均匀,所以普通混凝土较少产生塑性收缩裂缝。对于泵送混凝土而言,因其所含的水分较多,若环境温度高风速大而且干燥,水分挥发迅速,混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用还低于水的挥发作用时,使混凝土表层脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度,造成了混凝土面层体积收缩大,若这时混凝土还未产生足够的强度,则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝。商品混凝土因运输距离长,为防止流动性损失过大,常常加入缓凝剂、保塑剂等,更增加了形成塑性收缩裂缝的可能。因混凝土的塌落度大,对模板的侧向压力也大,使模板容易发生变形也会形成塑性裂缝。

(2)沉降收缩裂缝

沉降收缩裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,骨料颗粒沉降,水泥浆上浮,受到钢筋或预埋件或大骨料的阻挡使混凝土相分离。此外,混凝土本身材料不均匀沉降也可以引起裂缝。

(3)干燥收缩裂缝

干燥收缩是混凝土在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的收缩。由于集料的干燥收缩很小,因此混凝土的干燥收缩主要是由于水泥干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及里,逐渐发展的,由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝发生在表层很浅的位置,裂缝细微。

1.2温度裂缝度裂缝

温度裂缝是由于混凝土内外温差过大而引起,使混凝土表面产生一定的拉应力而产生的裂缝。

1.3受力裂缝

外力或荷载作用使楼板产生的裂缝称为受力裂缝。主要表现在混凝土强度未达到1.2N/mm2前,在其上踩踏或安装模板及支架,甚至集中堆积钢筋等材料,使得楼板在强度不足的情况下受材料吊卸冲击,振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。还有过早拆模使楼板产生裂缝,也属于受力裂缝。

2、钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因

现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因,目前商品混凝土现浇楼板在材料、施工、设计和构造等方面普遍具有以下特点。

2.1材料方面

现浇楼板已广泛采用商品混凝土,商品混凝土的生产以控制混凝土强度等级和坍落度为主,楼板混凝土多采用C25或C30或C35等级,坍落度的控制指标差别较大,通常视泵送高度,多控制在160~180mm,个别甚达到180-200mm。为满足施工性能的要求混凝土普遍采用高用水量、高水泥用量、高砂率的配比方案。同时,为节约成本,混凝土中普遍采用矿物掺合料,而且掺合料种类、水泥品种以及外加剂的品种多从经济性的角度加以选择。此外,由于原材料的紧缺性,骨料的级配和杂质含量都缺乏严格控制。因此同等级混凝土收缩性能相差很大,多数混凝土可能有较大的收缩值,可能引起非荷载裂缝。

混凝土楼板非荷载裂缝的产生原因,在于混凝土非荷载变形受到约束产生的拉应力超过了其抗拉强度或极限拉应变。从实际工程中楼板的开裂情况看,楼板裂缝的产生和开展需要一定的时间积累。板角裂缝的出现频率最高。目前普遍认为,商品混凝土现浇楼板的开裂主要是由于混凝土较大的收缩变形以及温度变形受到约束,产生拉应力导致。

2.2施工方面

有些工程施工过程中缺乏严格管理,存在负筋踩塌使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝,如果拆模较早;不留施工缝或施工缝留置不当、模板支撑下沉等都将会产生裂缝。

2.3在设计方面

住宅建设中,多追求大开间,大跨度平面设计,同时,出于采光和外观要求,楼板多有凹凸,变截面部位多,引起应力集中可能产生受力裂缝。

现浇板的裂缝会造成水分侵蚀钢筋,影响使用效果和美观,必须引起充分的重视。因此,根据上述对裂缝产生原因的分析,可以采取以下几个方面的防治措施,以减少和避免这些裂缝的出现。

3、钢筋混凝土现浇楼板裂缝的防治措施

鉴于现浇钢筋混凝土楼板开裂对建筑物耐久性的潜在威胁和所造成的社会影响,采用各种预防措施,有效控制和减少楼板开裂现象,这些可从材料、设计和构造以及施工措施加以控制。

3.1材料措施

通过与过去自拌混凝土开裂情况的对比,商品混凝土高的干燥收缩变形被认为是楼板开裂的最主要原因,因此,材料抗裂措施主要是围绕控制和减少混凝土收缩展开的。依据混凝土材料组成对收缩影响的认识,这些材料抗裂措施包括:控制泵送混凝土的坍落度、减少单位用水量、减少水泥用量、控制砂率、控制砂的细度模数大于2.3、采用粉煤灰等矿物掺合料、降低砂石含泥量、改善级配等等。

3.2设计和构造措施

设计和构造措施的主要目的是提高钢筋混凝土楼板的抗拉强度和减少收缩和温度应力的积累和集中。包括:设计时,依据建筑物体量的大小,合理设置后浇带,释放混凝土的收缩,避免收缩应力的积累;减少楼面的凹凸部位,避免收缩应力集中;适当提高楼板的配筋率,减少钢筋直径和间距,提高抗裂能力;采用双层双向的楼板配筋方案;在板角等应力集中部位,设置放射筋或钢筋网格;对大跨度楼板,设置面层抗裂钢筋以及合理设置负弯矩钢筋等。

3.3施工措施

①严格控制板面负筋的保护层厚度;现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与钢筋绑扎在一起,采用马凳或混凝土垫快等措施来固定负弯矩筋的位置,保证在施工过程中现浇板负弯矩筋不下沉,可有效控制保护层厚度,避免支座处因为负弯矩筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝。

②浇筑混凝土之前,将垃圾、废料等清理干净,将基层和模板浇水均匀湿透。

③施工缝要处理好:清理干净,刷素水泥浆一道。

④合理的浇筑顺序,以免产生施工冷缝。

⑤加强振捣,不能发生漏振现象。采用二次振捣的施工工艺,特别是对表面积大而厚度小的混凝土板,通过振捣使混凝土的体积收缩减小而且均匀。

⑥对于断面相差大的结构物和剪力墙孔洞处,现浇管较深部位,静止1~2h,让混凝土沉降后,在与断面或孔洞上部混凝土一起浇筑。

⑦严格控制混凝土施工各环节对现浇板产生的裂缝。

⑧初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面。采用机械磨光机收面。

⑨在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施;及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

⑩控制模板拆除时间,避免过早拆模引起裂缝。

4、结论

以上对混凝土裂缝的形成原因、限制以及修补措施进行了理论和实践上的初步探讨。我们要多观察、多比较,出现问题应多分析多总结,结合多种预防措施,采用合理的方法进行处理,混凝土的裂缝是完全可以避免的。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题会逐渐得以圆满的解决。

参考文献:

[1]、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

[2]、《混凝土结构施工规范》GB50666-2011

[3]、《建筑工程裂缝防治技术规程》JGJ/T317-2014