摘要:本文主要針對混凝土現澆樓板裂縫原因及防控措施展開了分析,對樓板裂縫的表現形式作了簡要概述,并在分析了裂縫產生原因的基礎上,給出了一系列相應有效的防控措施,以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。
關鍵詞:樓板裂縫;原因分析;防控措施
0"引言
現澆混凝土樓板是現代建筑的主要結構形式之一,其結構整體性好、安全性高、抗不均勻沉降性強,對結構抗震有利。但由于設計和施工等因素的影響及混凝土自身抗拉強度低、抗變形能力差、受拉時容易產生裂縫。因此,為了保障現澆樓板的質量,就要采取有效措施做好防控,以保障混凝土的施工質量。
1"樓板裂縫的表現形式
現澆樓板出現裂縫以辦公樓、住宅樓、工業廠房較為多見,板縫多分布在房屋外墻轉角所在房間的樓板上,裂縫一般呈45°方向,有時一個轉角同時出現兩條裂縫,有些沿樓板四周產生角裂縫,還有部分板縫垂直于板跨方向或呈不規則狀分布,有些裂縫產生在板內水、電線管埋設等位置;裂縫大多貫穿樓板,部分為表面裂縫,寬度一般在1.0mm以內肉眼可見,灌水可滲漏至下層;多在結構封頂半年后陸續出現,而有些卻在結構施工時發生。
2"裂縫形成的原因
產生現澆混凝土樓板裂縫的原因很多,要很好地解決現澆混凝土樓板的裂縫問題,要從現澆混凝土樓板裂縫的形成原因進行深入分析,才能有效控制和減少現澆鋼筋混凝土樓板產生裂縫。
2.1"裂縫產生的機理
現澆鋼筋混凝土樓板開裂主要由混凝土的溫度變形和收縮變形引起。
處在同一個大氣環境中的鋼筋混凝土梁、柱、墻、板等構件,當環境溫度和濕度變化時,構件的混凝土會相應產生溫度變形和收縮變形。由于板的體積與表面積的比值小,且混凝土收縮變形大,一般,水平方向上樓板的收縮變形超前于梁、柱、墻,板內出現拉應力,梁內則呈壓應力;另外,外縱墻與山墻受外界氣溫高低變化的影響,混凝土受熱脹和冷縮的反復作用,其溫差合力對房間沿外墻角部樓板產生主拉應力。以上兩個作用力疊加,板受力呈最不利狀態,當板內拉應力超過了混凝土的抗拉強度,并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸時,樓板將會產生裂縫。
裂縫的位置取決于兩個因素:約束、抗拉能力。
2.2"裂縫形成的原因
2.2.1"設計方面
(1)由于構造鋼筋設計配置過少或過粗等導致構件出現裂縫。
(2)由于設計對混凝土構件出現收縮變形未進行充分考慮。
(3)因結構設計中截面突然發生變化產生應力集中,導致構件出現裂縫。
(4)因設計中對房屋伸縮縫設置考慮不周,導致構件出現裂縫。
2.2.2"材料方面
(1)由于使用水泥的品種不同導致混凝土的收縮量增大,如使用快硬水泥、礦渣硅酸鹽水泥就會比使用普通硅酸鹽水泥、粉煤灰和礬土水泥的混凝土收縮量大些,從而導致混凝土出現收縮裂縫。
(2)因使用高標號的水泥和高強度的混凝土導致出現的裂縫。若混凝土使用高標號的水泥,其細度比低標號的水泥細,就會導致混凝土早期強度高,從而容易引起混凝土開裂;若使用高強度的混凝土,其脆性比一般的混凝土大,這樣也越容易導致混凝土出現開裂的情況。
(3)由于砂石粒徑越細,其中的粉塵含量越多,造成混凝土每立方的用灰和用水量加大,從而導致混凝土的收縮量變大。
2.2.3"施工工藝方面
(1)鋼筋綁扎不規范。
(2)模板支撐系統強度、剛度、穩定性不夠,造成局部變形過大,容易產生平行于板邊的跨中裂縫。
(3)未按設計和規范要求進行后澆帶施工引起樓板開裂。
(4)因混凝土保護層厚度不夠或混凝土密實度、強度不夠,導致混凝土抗碳化能力減弱,引起鋼筋混凝土樓板中鋼筋銹蝕,樓板表面開裂出現順筋裂縫,嚴重時造成混凝土崩裂脫落。
2.2.4"混凝土配合比設計方面
(1)每立方混凝土的水泥用量大,用水量就高,從而導致水泥漿體積大,坍落度也變大,從而導致混凝土收縮增加。
(2)設計時沒有充分考慮樓板開裂的影響,選擇合適標號的水泥及品種。
(3)混凝土配合比設計的水灰比較大,導致混凝土的抗拉強度降低,從而使混凝土因塑性收縮而產生裂縫。
(4)混凝土膨脹劑的添加量在混凝土配合比設計中不準確,導致混凝土出現開裂。
2.2.5"施工及現場養護方面
(1)在高處澆筑混凝土時,由于風速比較大、加上太陽曬溫度高,引起混凝土樓板表面的游離水分蒸發過快,水泥缺乏必要的水化水,從而產生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生開裂。
(2)因混凝土澆筑時不按要求操作,振搗與插抽不規范,出現過振、漏振或振搗棒抽得較快等情況,導致混凝土出現不均勻和不密實的現象,從而導致出現裂縫。
(3)當澆筑大體積混凝土時,因沒有充分考慮混凝土水化的不利影響,或者由于對澆筑完的混凝土未采取保溫和降溫的處理措施,導致混凝土出現內外溫差較大或內部溫度偏高的情況,從而導致出現溫度裂縫。
(4)過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,由于水泥漿中的Ca(OH)2與空氣中CO2作用生成CaCO3,引起混凝土表面碳水化收縮,導致混凝土樓板表面出現龜裂。另外,若澆筑完的混凝土未按要求及時進行兩次抹面處理,也會導致在混凝土表面出現裂縫。
2.2.6"使用方面及外界因素
(1)在使用過程中樓板所承受的荷載超過了設計值,導致樓板開裂。
(2)因建筑物地基與基礎出現不均勻的下沉,使樓板出現開裂。
(3)由于有的建筑物處在酸、堿、鹽的使用環境中,對混凝土會有侵蝕的作用,從而引起樓板的開裂。
(4)一些隨意、野蠻的安裝與裝修行為。
3"混凝土樓板開裂的防控措施
3.1"設計
(1)在建筑結構設計中應正確處理好混凝土樓板“約束”和“無約束”間的關系,有“約束”是指為防止混凝土樓板產生裂縫,使混凝土樓板在約束狀態下沒有足夠的變形所采取的控制措施;而“無約束”是指混凝土樓板在無約束的狀態下能自由變形不產生裂縫所采取的措施。建筑設計上需靈活運用“約束—無約束”的措施,或采用“約束”為主、或采用“無約束”為主的設計原則,來選擇采用哪種混凝土樓板的設計方案和使用哪種材料。
(2)在平面布局的設計上應盡量規整,避免結構截面突然發生變化所帶來的應力集中。應嚴格按設計規范要求設置伸縮縫,對結構不對稱或截面突變的部位,可考慮增設伸縮縫,以增強結構整體抵抗溫度應變的能力,減小樓板開裂的可能性。
(3)優化設計是提高混凝土樓板抗裂能力的關鍵,在工程設計上應進一步優化設計,提高混凝土樓板的強度和剛度,特別是處于外墻轉角處房間內的現澆鋼筋混凝土樓板,適當增大其配筋,提高鋼筋混凝土樓板極限抗拉伸能力,從而增強鋼筋混凝土樓板的抗裂性能。同時,還要注意做好構造鋼筋的配置,特別需針對樓板這樣的一些薄壁構件,更要考慮好其構造鋼筋直徑和數量的配置。
(4)針對屋面設計時應采用隔熱保溫等措施進行處理。
(5)設計上還應考慮采取必要的一些防控措施,以減少酸、堿、鹽、火災等外界因素對混凝土的侵蝕和損害。
綜上所述,鋼筋混凝土樓板設計中可采取如下主要技術措施:
適當增加板厚;提高板的配筋率,采用細筋密布的配筋方法;角部設置放射筋,預留洞口等薄弱部位增設加強筋;在管徑較大的套管上下部加鋪寬度不小于200mm的鋼絲網片補強;對于結構厚大、超長或造型復雜的部位采用特殊的構造措施。
3.2"材料選擇和混凝土配合比設計
(1)根據混凝土樓板的設計強度等級,應選擇合理的混凝土設計配合比以及合適的水泥標號和品種,盡可能地使用早期強度不太高的水泥。
(2)盡量考慮使用混凝土的外加劑和摻合料,合理使用混凝土的外加劑和摻合料可以有效提高混凝土的強度、工作性能并節約成本,達到降低混凝土的水化熱和降低水泥用量等多重效果。
(3)原材料選用級配優良、含泥量較小的砂石骨料,提高混凝土的保水性,防止混凝土產生泌水與離析。
3.3"施工操作
(1)在施工過程中,應做到規范操作,嚴禁操作人員在鋼筋上隨意行走;對上層鋼筋應做有效的固定;澆搗中還應經常檢查,發現問題及時處理;樓板負筋按規范設置足夠的馬凳筋支撐,托起負彎矩筋,使其有足夠的有效高度和保護層,負筋要綁扎牢靠、分布均勻、構造正確;澆搗時必須鋪設操作平臺,防止施工操作人員直接踩踏負筋。
(2)嚴格施工操作程序,不盲目趕工。
(3)需加強各專業圖紙會審和技術交底,協調好各工種的施工;盡量避免水、電埋管走向的重疊和交叉。
(4)混凝土配比要計量準確、穩定,嚴格控制用水量,攪拌要均勻。
(5)混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中振搗捧要快插慢拔,同時根據混凝土的坍落度掌握合適的振搗時間,保證做到既振搗充分又避免漏振和過度振搗。
(6)加強混凝土的養護,特別是要做好早期混凝土的養護工作,減少和控制早期混凝土的收縮。
(7)提前做好混凝土的降溫和保溫工作。
(8)施工時需控制好混凝土的保護層厚度,以確保混凝土的密實和強度,減少露筋、蜂窩、麻面等削弱混凝土抗碳化能力的影響因素,減緩混凝土保護層的碳化,減少順筋裂縫的產生,保證鋼筋混凝土樓板的耐久性。
(9)對于建筑物基礎和混凝土地下結構,應盡早回填土并夯實,防止基礎出現不均勻沉降導致的混凝土樓板開裂。
(10)施工后澆帶時應認真領會設計意圖,制定詳細的施工方案,杜絕在后澆處出現混凝土振搗不密實、不按要求留置企口縫以及在施工中踩彎鋼筋等現象的發生。同時更要杜絕混凝土在達到設計強度前就將底模及其支撐拆除而導致梁板形成懸臂的情況出現,防止出現變形裂縫。
3.4"使用環境與外界因素
(1)消除不均勻沉降對樓板開裂的影響。
(2)加強裝飾裝修階段的管理。
(3)廠房在設備安裝、裝置改造時,嚴禁隨意改變使用情況,增加樓面荷載;在設備、電儀工程安裝過程中,嚴禁隨意在樓板上打洞、鑿孔,降低結構承載力,引起樓板開裂。
4"樓板裂縫的處理方法
(1)對于一般混凝土樓板表面的龜裂,當縫淺而細時用環氧漿液進行表面封閉;當縫細而深時用低黏度環氧漿液灌注。
(2)對于一般裂縫寬度大于或等于0.2mm的處理,用環氧漿液灌注。
(3)當裂縫較長時,應沿裂縫鑿V型槽,開槽時避免傷到鋼筋,然后用細鋼絲刷或壓縮空氣將碎屑粉塵清除,用環氧砂漿灌縫抹平,也可采用高強微膨脹灌漿料灌縫或環氧膠泥嵌補。
(4)對于有鋼筋銹蝕的裂縫,先要鑿除與鋼筋銜接部分的混凝土,清除混凝土的深度至少超過鋼筋20mm,然后進行鋼筋除銹;再用摻入適量微膨脹劑的C30細石混凝土澆筑或環氧砂漿進行修補,并加強養護。
5"結語
綜上所述,對現澆混凝土樓板裂縫的防控是一個綜合性的問題,因為混凝土裂縫的產生涉及到許多方面,所以我們只有在設計上考慮充分,在施工中嚴格預防和控制,在使用時科學合理,才能減少裂縫的產生,保障混凝土現澆樓板的質量。
參考文獻:
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