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摘要:现浇楼板商品混凝土浇筑后容易出现的裂缝问题,从结构设计、商品混凝土的材料性能及施工等方面进行了专门论述,并提出在应用中如何进行早期裂缝控制及后期出现时的处理措施的相关建议
关键词: 现浇楼板;裂缝控制;收缩;材料性能
Abstract: commercial concrete floor slab pouring prone to cracks from structural design, material properties of the commercial concrete and construction and so devoted to, and how early crack control and late treatment measures proposed in the application the relevant recommendationsKeywords: casting slab; crack control; contraction; material properties
中图分类号: G267文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
由现浇住宅楼板取代原有的预制板,现浇钢筋混凝土楼板在工程建设中确实克服和消除了影响结构安全和使用功能的许多质量通病。但是,现浇钢筋混凝土楼板的广泛使用也带来了楼板裂缝等质量问题在实际中的普遍存在。楼板裂缝的种类主要有:
1.收缩裂缝
混凝土在凝结、硬化过程中,由于材料自身收缩而形成的裂缝。
2.温差裂缝
由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上。
3.结构裂缝
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45。斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。
4.构造裂缝
现浇楼板厚度一般为90~120㎜,住宅设计中将PVC电线管均敷设于楼板内,使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄,易出现构造裂缝。
楼板裂缝根据长期的总结发现形式主要有:
1.45。斜裂缝
该裂缝常出现于墙角,特别是建筑物端部最后一间,呈45。状。
2.纵横向裂缝
该裂缝沿楼板纵横向出现,一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位,或直线或折线状。
3.长裂缝
工程竣工后,明显的发生在一部分房间的预埋塑料电管的板面上出现裂缝,裂缝宽达0.2~0.3㎜左右,这种裂缝仅在楼板上表面上出现,板底无裂缝。
4.不规则裂缝
裂缝出现部位、形状无规则或散状或龟裂状。
5.贯穿与不贯穿裂缝
绝大多数裂缝出现在楼板表面,为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底,呈贯穿状。
楼板裂缝出现的时间有:
1.早期裂缝收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在混凝土浇筑后的1个月中。
2.中期裂缝构造裂缝属于中期裂缝,一般出现在6个月以后。
3.后期裂缝温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。
上述所有裂缝出现原因可归纳三个方面:
一、设计因素
从钢筋混凝土楼板的设计分析看,传统的做法还是按弹塑性设计。建筑结构荷载规范规定,结构设计在使用过程中按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计,混凝土结构设计规范又规定,只有对“直接承受动力荷载作用的结构与要求不出现裂缝的结构构件”按弹性体系计算。言下之意大多楼钢筋混凝土楼板是允许开裂的,只不过是我们应合理的控制裂缝的宽度和裂缝的分布。从设计角度防止现浇混凝土楼板裂缝发生的对策措施主要有:
1.住宅平面布置宜规则,尽量避免形状突变,在凹面处周边应增强配筋,来弥补和平衡。
2.控制板厚,板厚宜控制在跨度的1/30,一般最薄处不宜小于120毫米,厨厕间不小于90毫米。
3.長度超过40米,应设置后浇带,其两边应设加强筋。提高后浇混凝土与钢筋咬合力。浇注后浇带。如设计无要求时,则最少保留28天,应清除后浇带两侧松散砼体,采用微膨胀水泥,填筑混凝土比原强度提高一个等级。保持15天以上养护期。
4.在现浇屋面和建筑物两端单元中(不少于6000毫米范围内)设置双层双向钢筋,间距不宜大于100毫米,直径不宜小于8毫米。
5.外墙转角处设置放射筋,一般应不小于7¢10,长度应为板跨1/3,不能小于1500毫米。
6.现浇板混凝土强度等级不宜大于C30,特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热的释放。
二、材料因素
从混凝土材料方面来说,影响现浇楼板混凝土裂缝产生的主要原因是混凝土的收缩,而影响混凝土收缩的主要因素是混凝土中水泥胶体的收缩,混凝土收缩值与水泥胶体总量有关,水泥胶体越多、混凝土收缩也就越大。据此在保证混凝土强度和施工性能的前提下,减少水泥胶体总体成为减少混凝土收缩的关键所在,于是,从混凝土用水量与收缩关系、水泥品种和水泥用量与收缩的关系、骨料质量与收缩关系、外加剂与收缩关系、掺合料与收缩的关系和PP纤维对混凝土抗裂性能的影响等方面的试验研究。理论和试验都证明影响混凝土收缩的主要因素有:
混凝土用水量
在保持水泥、砂、石总量不变(坍落度有变化)的条件下,通过调节用水量,试验用水量与收缩的关系,试验可以得出下列结论:
混凝土用水量越大,混凝土收缩也越大。
在保持混凝土水灰比和坍落度相同的条件下,通过外加剂少用量可较明显地减小混凝土收缩。
随着用水量的减少、混凝土坍落度明显减少小。
随着用水量的减少、混凝土收缩相应减小。
水泥
水泥对混凝土的收缩影响很大,主要包括水泥的品种、水泥细度和水泥的用量等三个方面。
水泥的品种和水泥细度
一般认为铝酸三钙含量越高,混凝土的收缩越大,其抗裂性越差;硅酸三钙含量越高,其收缩也越小。水泥种类不同,混凝土收缩也不同,按收缩值大小排序为:矿渣水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰水泥
一般情况下,水泥细度越细,混凝土的收缩越大,特别是早期收缩与水泥的细度关系更大。
水泥用量
水泥用量和用水量与混凝土中孔隙和毛细孔的数量直接有关。水泥用量越多,混凝土的收缩越大。水泥安定性不良,将使水泥凝结硬化后产生体积膨胀,从而引起不均匀的体积变化而使硬化水泥石开裂。所以,混凝土所使用的水泥必须安定性检验合格方可投入使用。
3.骨料
水泥石与骨料的粘结力与骨料的表面状况有关,骨料表面粗糙,则与水泥石粘结力较大,故在原材料及坍落度相同情况下,用碎石比用卵石强度来得高。增大骨料料径,可以减少用水量,而使混凝土的收缩和泌水随之减少。同时骨料本身的强度一般比水泥石强度高(轻骨料除外)所以不直接影响混凝土强度,但若骨料经风化等作用而强度降低时,则用其配制的混凝土强度也较低。
混凝土中骨料重量与水泥重量之比称为骨灰比。骨灰比对35Mpa以上的混凝土强度影响很大。在相同水灰比和坍落度下,混凝土强度随骨灰比的增大而提高,因为骨料增多后表面积增大,吸水量也增加,从而降低了有效水灰比,使混凝土强度提高。另外水泥浆相对含量减少,致使混凝土内总孔隙率体积减少,也有利于混凝土强度的提高。
在混凝土内部,骨料对水泥石的收缩起约束作用。混凝土的收缩对净水泥浆收缩的比取决于混凝土的骨料含量,骨料含量越大则收缩越小。
在实际施工中考虑到泵送混凝土的要求,规范对骨料的料径和级配都作出了限制。现在一般商品混凝土的砂率在40%以上,比普通混凝土的用砂量高,石子粒径5~25㎜,比普通混凝土的石子料径要小.由于细骨料的增多,减弱了混凝土之间的连接能力,增大了裂缝产生的机会.
外加剂、外掺料
在混凝土中加入各种外加剂可以使混凝土获得一些必要的特性.目前商品混凝土中应用的外加剂种类繁多,主要有:加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。
掺加加气剂对混凝土有两种作用:从成分方面有增加收缩的作用;另一方面可以减少含水量,又有减少收缩的作用。两者共同作用对收缩几乎不产生明显影响。在混凝土中掺加各种塑化剂和减水剂又会显著增加收缩。
近代混凝土中掺活性粉料----粉煤灰的研究应用获得很大发展。由于可提高工作性,降低水化热(掺水泥用量的15%,降低水化热的15%左右),得到了大量应用,特别是泵送大体积混凝土。但同时应当注意到掺粉煤灰的混凝土早期搞抗拉强度及早期极限拉伸有少量的降低(约10%~20%),后期强度有受影响。这是因为粉煤灰混凝土的强度增长主要决定于粉煤灰的火山灰效应,粉煤灰在混凝土中当Ca(OH)2薄膜覆盖在粉煤灰颗料表面上时,就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗料表面之间存在着水解层,钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应,反应产物在层内逐渐聚集,水解层未被火山灰应产物充满到某种程度时,不会使强度有较大增长,随着水解层被反应产物充满,粉煤灰颗料和水泥水化物之间逐步形成牢固联系,从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长。对于收缩的影响根据德国所做试验提供的数据分析:掺加粉煤灰后,通常会增大水泥浆体的体积,所以如果用水量保持不变,则干缩可能会稍微增大,但如果用水量因掺加粉煤灰而减小,则干缩可能会稍微增大,但如果用水量因掺加粉煤灰而减小,则由于浆体增大的收缩可得到补偿。
三、施工因素
施工方面产生裂缝的因素主要来源于:楼板的模板、支撑变形或沉陷,混凝土的制作和振捣工艺及施工管理等方面。
混凝土的振捣工艺
混凝土施工中充分振捣可使骨料和水泥浆在模板中得到致密排列,将有助于混凝土的密實性和抗裂性,但过分振捣将使粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成比下层混凝土有较大收缩性的表面砂浆层,等水分蒸发后极易形成凝缩裂缝。若施工中模板、垫层在浇注混凝土之前洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,更易引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。同样混凝土浇捣后的过度抹平压光也会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层。水泥浆中的Ca(OH)2与空气中CO2反应生成碳酸钙,放出结合水而使表面体积碳化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
模板、支撑体系
在现浇混凝土楼板中我们还常发现这样一种裂缝,即沉陷裂缝。首先这可能由于模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,在荷载作用下变形沉陷;其次是施工期间的过度震动使支撑刚度变异部位多次发生瞬间相对位移,或是没有在混凝土获得足够强度之前而过早拆模。所以要求模板及支撑体系有够的刚度,楼板模板支撑的间距要适宜,使其刚度与梁模板刚度不至于有太大的差距。在与施工井架相接或施工运输工具频繁经过的楼板模板中间要适当加强模板支撑系统。
施工管理
(1)因商品混凝土已广泛应用于现在的建筑施工中,因施工现场施工管理不严,经常出现随意向已预拌好的混凝土中加水的现象。这将严重影响混凝土拌和物的质量,造成混凝土水灰比增大,游离水和层间水增多,增加了混凝土硬化浆体的空隙率,削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘结力,为将来混凝土产生裂缝留下了隐患。
(2)由于不注意加强施工管理,在楼板近支座处的上部负弯矩钢筋绑扎结束后,楼板混凝土浇筑前,部分上部钢筋常常被工作人员踩踏下沉,又没有得到及时纠正,使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用,使板的实际有效高度减少,结构抵抗外荷载的能力降低,裂缝就容易出现。
(3)在楼板的混凝土施工完成后,要待楼板混凝土具有一定强度后才能进行下一道工序的施工。在混凝土终凝初期应避免施工荷载对楼板产生较大的震动。特别是与施工井架相接的楼板,其混凝土施工是最后完成的,而承受施工荷载和振动却是最早和最频繁的。有些单位为抢工期,在楼板混凝土浇捣完成后第二天就上人上材料进行下一道工序施工,往往就导致了该处裂缝的产生。
(4)混凝土养护也是防治裂缝的关键,养护应该尽量提前,越早越好。特别是遇到干燥、大风、烈日暴晒的天气,要在二次振捣后,及时养护,随抹随覆盖塑料薄膜,在不易覆盖塑料薄膜的部位涂刷养护剂。严禁在经太阳直晒后祼露的混凝土面上直接浇水养护,以防止由于温度骤降导致板面开裂。混凝土终凝后,设专人浇水养护,使混凝土处于湿润状态,养护应不少于7天。
四、裂缝的处理方法
对于施工中没有控制好的裂缝处理方法主要采取以下几种:
对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或将表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
其他一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。
当裂缝较大时,应沿裂缝开出八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。
当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3㎜的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
参考文献
[1]王铁梦。工程结构裂缝控制。北京:中国建筑工业出版社,1998
[2]冯乃谦主编。实用混凝土大全。北京:科学出版社,2001
[3]吴培明主编。混凝土结构。武汉:武汉工业大学出版社,2001.8
关键词: 现浇楼板;裂缝控制;收缩;材料性能
Abstract: commercial concrete floor slab pouring prone to cracks from structural design, material properties of the commercial concrete and construction and so devoted to, and how early crack control and late treatment measures proposed in the application the relevant recommendationsKeywords: casting slab; crack control; contraction; material properties
中图分类号: G267文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
由现浇住宅楼板取代原有的预制板,现浇钢筋混凝土楼板在工程建设中确实克服和消除了影响结构安全和使用功能的许多质量通病。但是,现浇钢筋混凝土楼板的广泛使用也带来了楼板裂缝等质量问题在实际中的普遍存在。楼板裂缝的种类主要有:
1.收缩裂缝
混凝土在凝结、硬化过程中,由于材料自身收缩而形成的裂缝。
2.温差裂缝
由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上。
3.结构裂缝
虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45。斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等。
4.构造裂缝
现浇楼板厚度一般为90~120㎜,住宅设计中将PVC电线管均敷设于楼板内,使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄,易出现构造裂缝。
楼板裂缝根据长期的总结发现形式主要有:
1.45。斜裂缝
该裂缝常出现于墙角,特别是建筑物端部最后一间,呈45。状。
2.纵横向裂缝
该裂缝沿楼板纵横向出现,一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位,或直线或折线状。
3.长裂缝
工程竣工后,明显的发生在一部分房间的预埋塑料电管的板面上出现裂缝,裂缝宽达0.2~0.3㎜左右,这种裂缝仅在楼板上表面上出现,板底无裂缝。
4.不规则裂缝
裂缝出现部位、形状无规则或散状或龟裂状。
5.贯穿与不贯穿裂缝
绝大多数裂缝出现在楼板表面,为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底,呈贯穿状。
楼板裂缝出现的时间有:
1.早期裂缝收缩裂缝属早期裂缝,一般出现在混凝土浇筑后的1个月中。
2.中期裂缝构造裂缝属于中期裂缝,一般出现在6个月以后。
3.后期裂缝温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝,一般1~2年后出现。
上述所有裂缝出现原因可归纳三个方面:
一、设计因素
从钢筋混凝土楼板的设计分析看,传统的做法还是按弹塑性设计。建筑结构荷载规范规定,结构设计在使用过程中按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利组合进行设计,混凝土结构设计规范又规定,只有对“直接承受动力荷载作用的结构与要求不出现裂缝的结构构件”按弹性体系计算。言下之意大多楼钢筋混凝土楼板是允许开裂的,只不过是我们应合理的控制裂缝的宽度和裂缝的分布。从设计角度防止现浇混凝土楼板裂缝发生的对策措施主要有:
1.住宅平面布置宜规则,尽量避免形状突变,在凹面处周边应增强配筋,来弥补和平衡。
2.控制板厚,板厚宜控制在跨度的1/30,一般最薄处不宜小于120毫米,厨厕间不小于90毫米。
3.長度超过40米,应设置后浇带,其两边应设加强筋。提高后浇混凝土与钢筋咬合力。浇注后浇带。如设计无要求时,则最少保留28天,应清除后浇带两侧松散砼体,采用微膨胀水泥,填筑混凝土比原强度提高一个等级。保持15天以上养护期。
4.在现浇屋面和建筑物两端单元中(不少于6000毫米范围内)设置双层双向钢筋,间距不宜大于100毫米,直径不宜小于8毫米。
5.外墙转角处设置放射筋,一般应不小于7¢10,长度应为板跨1/3,不能小于1500毫米。
6.现浇板混凝土强度等级不宜大于C30,特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热的释放。
二、材料因素
从混凝土材料方面来说,影响现浇楼板混凝土裂缝产生的主要原因是混凝土的收缩,而影响混凝土收缩的主要因素是混凝土中水泥胶体的收缩,混凝土收缩值与水泥胶体总量有关,水泥胶体越多、混凝土收缩也就越大。据此在保证混凝土强度和施工性能的前提下,减少水泥胶体总体成为减少混凝土收缩的关键所在,于是,从混凝土用水量与收缩关系、水泥品种和水泥用量与收缩的关系、骨料质量与收缩关系、外加剂与收缩关系、掺合料与收缩的关系和PP纤维对混凝土抗裂性能的影响等方面的试验研究。理论和试验都证明影响混凝土收缩的主要因素有:
混凝土用水量
在保持水泥、砂、石总量不变(坍落度有变化)的条件下,通过调节用水量,试验用水量与收缩的关系,试验可以得出下列结论:
混凝土用水量越大,混凝土收缩也越大。
在保持混凝土水灰比和坍落度相同的条件下,通过外加剂少用量可较明显地减小混凝土收缩。
随着用水量的减少、混凝土坍落度明显减少小。
随着用水量的减少、混凝土收缩相应减小。
水泥
水泥对混凝土的收缩影响很大,主要包括水泥的品种、水泥细度和水泥的用量等三个方面。
水泥的品种和水泥细度
一般认为铝酸三钙含量越高,混凝土的收缩越大,其抗裂性越差;硅酸三钙含量越高,其收缩也越小。水泥种类不同,混凝土收缩也不同,按收缩值大小排序为:矿渣水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰水泥
一般情况下,水泥细度越细,混凝土的收缩越大,特别是早期收缩与水泥的细度关系更大。
水泥用量
水泥用量和用水量与混凝土中孔隙和毛细孔的数量直接有关。水泥用量越多,混凝土的收缩越大。水泥安定性不良,将使水泥凝结硬化后产生体积膨胀,从而引起不均匀的体积变化而使硬化水泥石开裂。所以,混凝土所使用的水泥必须安定性检验合格方可投入使用。
3.骨料
水泥石与骨料的粘结力与骨料的表面状况有关,骨料表面粗糙,则与水泥石粘结力较大,故在原材料及坍落度相同情况下,用碎石比用卵石强度来得高。增大骨料料径,可以减少用水量,而使混凝土的收缩和泌水随之减少。同时骨料本身的强度一般比水泥石强度高(轻骨料除外)所以不直接影响混凝土强度,但若骨料经风化等作用而强度降低时,则用其配制的混凝土强度也较低。
混凝土中骨料重量与水泥重量之比称为骨灰比。骨灰比对35Mpa以上的混凝土强度影响很大。在相同水灰比和坍落度下,混凝土强度随骨灰比的增大而提高,因为骨料增多后表面积增大,吸水量也增加,从而降低了有效水灰比,使混凝土强度提高。另外水泥浆相对含量减少,致使混凝土内总孔隙率体积减少,也有利于混凝土强度的提高。
在混凝土内部,骨料对水泥石的收缩起约束作用。混凝土的收缩对净水泥浆收缩的比取决于混凝土的骨料含量,骨料含量越大则收缩越小。
在实际施工中考虑到泵送混凝土的要求,规范对骨料的料径和级配都作出了限制。现在一般商品混凝土的砂率在40%以上,比普通混凝土的用砂量高,石子粒径5~25㎜,比普通混凝土的石子料径要小.由于细骨料的增多,减弱了混凝土之间的连接能力,增大了裂缝产生的机会.
外加剂、外掺料
在混凝土中加入各种外加剂可以使混凝土获得一些必要的特性.目前商品混凝土中应用的外加剂种类繁多,主要有:加气剂、塑化剂、高效减水剂、矿物质掺料等。
掺加加气剂对混凝土有两种作用:从成分方面有增加收缩的作用;另一方面可以减少含水量,又有减少收缩的作用。两者共同作用对收缩几乎不产生明显影响。在混凝土中掺加各种塑化剂和减水剂又会显著增加收缩。
近代混凝土中掺活性粉料----粉煤灰的研究应用获得很大发展。由于可提高工作性,降低水化热(掺水泥用量的15%,降低水化热的15%左右),得到了大量应用,特别是泵送大体积混凝土。但同时应当注意到掺粉煤灰的混凝土早期搞抗拉强度及早期极限拉伸有少量的降低(约10%~20%),后期强度有受影响。这是因为粉煤灰混凝土的强度增长主要决定于粉煤灰的火山灰效应,粉煤灰在混凝土中当Ca(OH)2薄膜覆盖在粉煤灰颗料表面上时,就开始发生火山灰效应。但由于在Ca(OH)2薄膜与粉煤灰颗料表面之间存在着水解层,钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应,反应产物在层内逐渐聚集,水解层未被火山灰应产物充满到某种程度时,不会使强度有较大增长,随着水解层被反应产物充满,粉煤灰颗料和水泥水化物之间逐步形成牢固联系,从而导致混凝土强度、不透水性和耐磨性的增长。对于收缩的影响根据德国所做试验提供的数据分析:掺加粉煤灰后,通常会增大水泥浆体的体积,所以如果用水量保持不变,则干缩可能会稍微增大,但如果用水量因掺加粉煤灰而减小,则干缩可能会稍微增大,但如果用水量因掺加粉煤灰而减小,则由于浆体增大的收缩可得到补偿。
三、施工因素
施工方面产生裂缝的因素主要来源于:楼板的模板、支撑变形或沉陷,混凝土的制作和振捣工艺及施工管理等方面。
混凝土的振捣工艺
混凝土施工中充分振捣可使骨料和水泥浆在模板中得到致密排列,将有助于混凝土的密實性和抗裂性,但过分振捣将使粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成比下层混凝土有较大收缩性的表面砂浆层,等水分蒸发后极易形成凝缩裂缝。若施工中模板、垫层在浇注混凝土之前洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,更易引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。同样混凝土浇捣后的过度抹平压光也会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层。水泥浆中的Ca(OH)2与空气中CO2反应生成碳酸钙,放出结合水而使表面体积碳化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
模板、支撑体系
在现浇混凝土楼板中我们还常发现这样一种裂缝,即沉陷裂缝。首先这可能由于模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,在荷载作用下变形沉陷;其次是施工期间的过度震动使支撑刚度变异部位多次发生瞬间相对位移,或是没有在混凝土获得足够强度之前而过早拆模。所以要求模板及支撑体系有够的刚度,楼板模板支撑的间距要适宜,使其刚度与梁模板刚度不至于有太大的差距。在与施工井架相接或施工运输工具频繁经过的楼板模板中间要适当加强模板支撑系统。
施工管理
(1)因商品混凝土已广泛应用于现在的建筑施工中,因施工现场施工管理不严,经常出现随意向已预拌好的混凝土中加水的现象。这将严重影响混凝土拌和物的质量,造成混凝土水灰比增大,游离水和层间水增多,增加了混凝土硬化浆体的空隙率,削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘结力,为将来混凝土产生裂缝留下了隐患。
(2)由于不注意加强施工管理,在楼板近支座处的上部负弯矩钢筋绑扎结束后,楼板混凝土浇筑前,部分上部钢筋常常被工作人员踩踏下沉,又没有得到及时纠正,使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用,使板的实际有效高度减少,结构抵抗外荷载的能力降低,裂缝就容易出现。
(3)在楼板的混凝土施工完成后,要待楼板混凝土具有一定强度后才能进行下一道工序的施工。在混凝土终凝初期应避免施工荷载对楼板产生较大的震动。特别是与施工井架相接的楼板,其混凝土施工是最后完成的,而承受施工荷载和振动却是最早和最频繁的。有些单位为抢工期,在楼板混凝土浇捣完成后第二天就上人上材料进行下一道工序施工,往往就导致了该处裂缝的产生。
(4)混凝土养护也是防治裂缝的关键,养护应该尽量提前,越早越好。特别是遇到干燥、大风、烈日暴晒的天气,要在二次振捣后,及时养护,随抹随覆盖塑料薄膜,在不易覆盖塑料薄膜的部位涂刷养护剂。严禁在经太阳直晒后祼露的混凝土面上直接浇水养护,以防止由于温度骤降导致板面开裂。混凝土终凝后,设专人浇水养护,使混凝土处于湿润状态,养护应不少于7天。
四、裂缝的处理方法
对于施工中没有控制好的裂缝处理方法主要采取以下几种:
对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或将表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
其他一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。
当裂缝较大时,应沿裂缝开出八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。
当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3㎜的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
参考文献
[1]王铁梦。工程结构裂缝控制。北京:中国建筑工业出版社,1998
[2]冯乃谦主编。实用混凝土大全。北京:科学出版社,2001
[3]吴培明主编。混凝土结构。武汉:武汉工业大学出版社,2001.8