泵送混凝土楼板裂缝产生的原因及控制措施

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  [摘 要]目前大部分的建筑工程应用泵送混凝土,但工程实践发现泵送混凝土的现浇钢筋混凝土框架结构经常引起楼面板裂缝,并且成为较难克服的质量通病。本文首先介绍了混凝土裂缝易产生的位置及产生的原因,其次重点分析了施工阶段混凝土裂缝的控制措施。
  [关键词]泵送混凝土 裂缝 控制 措施
  中图分类号:TU528.53 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0149-01
  1 易发生结构裂缝的位置
  工程施工中,发现商品混凝土裂缝主要产生在现浇板上,尤以预留洞且板上部无负弯矩筋处裂缝较多,裂缝一般发生在初凝以后、终凝以前,而且混凝土配比中砂子粒径细的比砂子粒径粗的易产生裂缝;板面混凝土采取一次收抹比采用二次收抹的裂缝多;在大风天或夏季日光较强的情况下浇筑混凝土,板面裂缝多。
  2 混凝土裂缝产生的原因
  2.1 内在原因
  泵送技术及工艺的要求是泵送混凝土裂缝产生的内在原因。粗骨料粒径偏小,使得水泥用量加大;粉煤灰的使用,使得粉状物的用量加大。混凝土入模后经过振捣,水泥、粉煤灰、细砂在浮力的作用下,悬浮在表面,随着水泥水化反应的进行,出现的收缩应力远远大于此时混凝土的抗裂强度,造成表面开裂,产生收缩裂缝。
  减水剂及缓凝剂都有着延缓水泥水化物的生长速度的作用,虽然这种延缓作用可使水化物生长得更加充分、完善,但是却延长了混凝土的凝结时间,加大了混凝土拌合物在入模后的水分蒸发,产生干缩裂缝。
  2.2 外在原因
  施工质量意识淡薄、预控措施不力是裂缝产生的外在原因。混凝土振捣时间过长,石子下沉,表面会出现浮浆层,因而降低了楼板表面粗骨料含量,加大了收缩,导致混凝土表面出现网状裂缝。
  混凝土振捣后,未适时的搓毛,使硬化前形成的沉缩裂缝得不到及时愈合;混凝土浇筑后,表面不及时覆盖浇水养护,表面水分蒸发快,会产生干缩裂纹;板模板支撑不牢、刚度不足,会使混凝土板变形导致裂缝;预留洞口处板面负弯矩筋或洞口加筋绑扎不到位,会使板面产生裂缝;梁板结构支撑过早拆除或过早上荷载,会因混凝土强度不足使梁板产生裂缝。
  2.3 主观原因
  楼板水平结构的特点是产生裂缝的主观原因。楼板水平结构的最显著特点是其厚度远小于长度及宽度,裸露在空气中的表面积远大于其他结构。由此造成楼板在混凝土浇筑、凝结的过程中,水分的蒸发面积大,尤其是在高温、刮风、相对湿度小的天气下,混凝土表面的水分容易急剧蒸发,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化较小,体积变化也较小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,产生干缩裂缝。
  水平结构的上表面箍筋或分布筋处,混凝土保护层偏小,箍筋及分布筋处混凝土厚度小,且受钢筋的阻碍,沉降量小,而箍筋旁边的混凝土厚度大,沉降量大,由此造成箍筋及分布筋所在位置与其两侧的混凝土沉降不均匀,产生沉降裂缝。
  冬季施工的水平结构,由于气温低,导致混凝土表面急剧的温度变化,从而产生较大的降温收缩,此时混凝土表面受到内部的约束,产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,出现收缩裂缝。
  3 施工阶段混凝土裂缝的控制措施
  3.1 施工管理控制措施
  (1)合理确定结构施工期,主体结构工期的确定须科学合理,既要保证工期的延续性,又要保证前期拖工结构的刚度、强度均已达到规范允许强度后才能继续进行下一层结构施工。安排进度计划时,要充分考虑混凝土养护期。施工现场应创造良好的混凝土养护条件,保证混凝土的养护。
  (2)现场管理方面须落实技术和质量管理制度,加强过程控制,做好在裂缝控制方面对操作人员的技术交底。
  (3)在编制施工组织设计时,应将控制裂缝的措施编入施工组织设计中,并监督项目部认真执行。
  3.2 钢筋工程控制措施
  (1)严格保证钢筋的位置,固定后的钢筋与模板之间须严格按规定镶嵌保护层垫块。
  (2)对于板周边支座处的负弯矩钢筋,板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋绑扎时位置应正确,同时必须支设支架,将上述钢筋牢固架设,支架间距不大于1m。
  (3)混凝土浇筑前,须在板周围支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板筋范圍处搭设操作脚手板,供操作人员站立。操作人员不得直接踩踏在上述钢筋上作业。
  3.3 混凝土工程控制措施
  (1)应严格按设计和规范要求控制楼板厚度,在浇筑混凝土前,应设置表示板厚度的三角标架,操作人员须严格依据三角标架控制板厚。
  (2)浇筑混凝土时,须在规定的拌合物坍落度条件下施工,严禁任意加水,以防混凝土离析过大而影响强度。
  (3)避免一次入模量过多。振捣要符合要求,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,水分蒸发后极易形成收缩裂缝。
  (4)建议对浇筑后的混凝土进行二次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙,减少内部微裂缝的形成和发展。提高混凝土与钢筋的握裹力,增加混凝土的密实度,从而提高其抗裂性。同样,二次抹压表面处理也是一个很好的措施,有利于减少混凝土早期塑性裂缝。
  (5)特别是遇干燥、大风、烈日暴晒的天气,要在二次振捣、二次抹压表面处理后及时养护。随抹随覆盖塑料薄膜,不易覆盖薄膜的部位要涂刷养护剂,避免出现早期塑性和千缩裂缝。在养护期间,混凝土强度小于1.2Mpa,不得进行后续工序施工,不得在楼面操作平台上堆放材料。混凝土强度小于10MPa时,楼板上不得吊运、堆放重物。在满足混凝土强度不小于10MPa时,楼板上吊运重物应采取有效措施,以减小对楼板的冲击影响。
  3.4 模板工程控制措施
  (1)对于在回填土上的模板支撑,回填土应夯实支撑下应加设足够厚的垫板,并采取相应的防水措施。
  (2)根据工期要求,配备足够数量的模板,保证规范要求拆模。
  (3)模板施工中应设专人负责安全检查,发现题应报有关部门处理,待修复后或排除险情后,方可继续施工。
  (4)模板的支撑体系要有足够的刚度。楼板模支撑的间距要适宜,使其刚度与梁板刚度不至于有大的差距在与施工井架相接或施工运输工具频繁过的楼板中间要适当加强模板支撑系统。若模板支的刚度不够、与梁板支撑刚度差异大或模板挠度过大在荷载作用下便易变形沉陷;其次是施工期间的过振动使支撑刚度变异部位多次发生瞬间相对位移,是在混凝土未获得足够强度前过早拆模。
  3.5 商品混凝土材料控制措施
  (1)砂宜选用细度模数M为2.8~3.0的中砂,严格控制含泥量不大于2%;石子宜选用级配良好的碎石,并控制含泥量不大于1%。
  (2)外加剂的选用一定要慎重,宜采用二次添的方法,即在搅拌厂搅拌时,先掺70%,到施工现再添30%,以减小混凝土的坍落度损失,最大限度降低水灰比。粉煤灰的掺入总的来说提高了混凝土性能,对收缩的影响又较小,应提倡使用;但需注意量,特别注意超细质掺合料的加入对高强混凝土性的影响。可考虑采用掺加微膨胀剂,以减小混凝土的缩。
  (3)对商品混凝土生产厂家的原材料进行抽检试验是防止收缩裂缝的一个主要环节。要严格控制好商品混凝土的原材料质量和配合比设计,水灰比、坍落度不能过大,并在施工中采取措施加以保护。
  (4)宜选用水化热低、收缩小、耐久性好的矿渣水泥、低热水泥等,控制好水泥细度和水泥用量指标。
  参考文献
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