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【摘要】本文通过分析混凝土楼板裂缝的成因,结合施工经验,论述了裂缝产生的部位及特征,并从设计、原材料、施工等方面提出了如何避免出现裂缝的防治措施。
【关键词】楼板裂缝;成因;防治措施
现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是建筑行业目前很难克服的技术问题。随着建筑业空前的发展,解决钢筋混凝土现浇板裂缝问题是十分必要和迫切的,要抓住主要矛盾,从设计、材料、施工三大方面提出改进和防治措施。现结合本人近二十年来大量施工实践中的经验和教训,以及裂缝的防治处理,重点介绍以施工为主、充分考虑设计和原材料方面的原因,具体分析楼板裂缝产生的部位、特征、原因及重点防治措施。混凝土裂缝一个主要原因是来源于混凝土本身的性质,另一个主要原因是施工因素造成的,设计经验不足也可能对现浇楼板裂缝产生消极影響。
一、造成现浇混凝土裂缝的原因分析
1.混凝土本身的性质造成裂缝
①钢筋混凝土构件是由钢筋、水泥、砂、石、水组成的一种典型的混合材料。一般因钢筋问题引起楼板裂缝的因素很低,主要是由于水泥、砂、石等材料引起的。混凝土经搅拌后入模,在干燥状态下凝结硬化。首先发生气孔水和毛细孔水的蒸发。气孔水的蒸发,并不引起混凝土的收缩。毛细孔水的蒸发,使毛细孔内水面后退,弯月面的曲率变大,在表面张力的作用下,水的内部压力比外部压力小,随着温度的降低,毛细孔中的负压逐渐增大,产生的收缩力使混凝土失水收缩。空气中的CO2与水泥中的氢氧化钙作用生成碳酸钙、游离水,混凝土表面的这种炭化会引起混凝土的收缩,使混凝土外露表面发生开裂。以上两种收缩量统称为混凝土收缩,收缩现象的本质是混凝土内水泥浆凝固硬化过程中的物理化学作用的结果。
②水泥的品种和细度、水灰比均影响混凝土收缩。火山灰质硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥干缩大;水泥越细越早强,收缩也越大,一般早强水泥的收缩比普通水泥大10%左右;高标号水泥制成的混凝土比低标号水泥制成的混凝土收缩大;水泥用量多,水灰比大,收缩也大。
③砂石料的质量和用量对混凝土的收缩也有影响。混凝土的收缩主要是水泥石的收缩,但实践表明,由于骨料颗粒的约束作用,混凝土的收缩量一般比纯水泥浆小。
2.施工的因素
①混凝土的养护。通过以上分析可知,现浇混凝土在相对湿度较小和干燥的环境中,毛细孔中的水蒸发较快,同时混凝土也发生碳化,混凝土就会发生很大的收缩。混凝土浇筑后不进行洒水养护或养护不够,尤其是在夏天,现浇板就会出现裂缝。
②混凝土的振捣。在混凝土现浇板的施工过程中,有些施工者不认真振捣,造成混凝土不密实,混凝土易产生沉降裂缝和初级干缩。特别是扣铁部分,沿扣铁出现一道很明显的裂缝。尤其是商品混凝土,由于泵送工艺的特殊要求,水泥、用水量较多塌落度较大,外加剂的存在使水泥浆有一定的稠度,短时间振捣不易密实,扣铁下面存在不少游离水浆,混凝土在自重的作用下沿钢筋裂缝更明显。
③模板的支模和拆模时间。在实际施工中,有很多施工单位模板横棱和竖向支撑的数量和刚度不够,也有不少不直的顶柱,当浇筑混凝土时混凝土的自重和较大的施工荷载会使下层模板横棱和支撑系统发生变形,而下层刚刚硬结的混凝土承受不了由于上述变形而产生的拉应力,所以导致楼板裂缝。另外,拆模过早,混凝土现浇板承受不了自重和上部继续施工的施工荷载,楼板也会产生裂缝。
3.设计原因造成裂缝
随着社会的不断进步和发展,人们对建筑的多样性,个性的追求越来越显著,建筑平面和立面以及空间上的追求更加独特丰富,结构体系更加复杂。因此,在考虑温度变形时,有必要考虑空间温度变形的影响,而不是仅仅从平面的角度去思考问题,这一点在设计中往往也是容易被忽略的,所以必须引起广大设计者的注意。
根据现状分析,混凝土板较薄的裂缝较多、较深、较宽,所以设计时楼板厚度的取值不宜采用下限值。另外在配筋的选择上易选用细钢筋,因为这样钢筋表面积大,混凝土的握裹力比前者强,可以减少裂缝。
二、防治现浇板板裂缝的措施
根据以上原因的分析,混凝土现浇板裂缝是各种原因复合作用的结果,所以,要想解决混凝土现浇板裂缝,必须从各方面努力。
1.严把混凝土用料质量关。采用收缩性较小的水泥品种,比如硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥;选用坚硬、刚度大的碎石,优质的河砂,把碎石中的石粉冲洗干净;在进行混凝土配比时,尽量加大砂率和石子的用量,保证混凝土塌落度的前提下减小用水量。
2.加强混凝土的施工现场管理。混凝土的振捣要充分,钢筋的正确位置对混凝土的裂缝起一定的抑制作用。炎热的天气施工要采取措施或者定时浇水养护;模板要规格,使用要符合规范,模板的支柱最好采用可调式钢管支撑;合理安排施工速度,混凝土强度较低阶段,严禁小车直接压混凝土楼面,楼板上堆放建筑材料和设备要分散、均匀,严禁发生冲击荷载;在混凝土养护期间一定安排专人养护,确实做到养护到位。为了对混凝土收缩进行补偿,可在混凝土内掺入微量膨胀剂;混凝土拆模后为了抵抗过大的施工荷载,应按现浇板的力学性质设置临时支撑。
三、出现裂缝的处理方法
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用表面涂刷封闭。其它一般裂缝处理可在清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,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,应检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片。个别通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
大量工程实践说明,只要在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。因此,施工单位要提高认识,加强管理,控制好工序的质量,而监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理,加强对施工工艺及措施的监督,必须达到规范及验收标准的要求,以确保工程的质量。
【关键词】楼板裂缝;成因;防治措施
现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是建筑行业目前很难克服的技术问题。随着建筑业空前的发展,解决钢筋混凝土现浇板裂缝问题是十分必要和迫切的,要抓住主要矛盾,从设计、材料、施工三大方面提出改进和防治措施。现结合本人近二十年来大量施工实践中的经验和教训,以及裂缝的防治处理,重点介绍以施工为主、充分考虑设计和原材料方面的原因,具体分析楼板裂缝产生的部位、特征、原因及重点防治措施。混凝土裂缝一个主要原因是来源于混凝土本身的性质,另一个主要原因是施工因素造成的,设计经验不足也可能对现浇楼板裂缝产生消极影響。
一、造成现浇混凝土裂缝的原因分析
1.混凝土本身的性质造成裂缝
①钢筋混凝土构件是由钢筋、水泥、砂、石、水组成的一种典型的混合材料。一般因钢筋问题引起楼板裂缝的因素很低,主要是由于水泥、砂、石等材料引起的。混凝土经搅拌后入模,在干燥状态下凝结硬化。首先发生气孔水和毛细孔水的蒸发。气孔水的蒸发,并不引起混凝土的收缩。毛细孔水的蒸发,使毛细孔内水面后退,弯月面的曲率变大,在表面张力的作用下,水的内部压力比外部压力小,随着温度的降低,毛细孔中的负压逐渐增大,产生的收缩力使混凝土失水收缩。空气中的CO2与水泥中的氢氧化钙作用生成碳酸钙、游离水,混凝土表面的这种炭化会引起混凝土的收缩,使混凝土外露表面发生开裂。以上两种收缩量统称为混凝土收缩,收缩现象的本质是混凝土内水泥浆凝固硬化过程中的物理化学作用的结果。
②水泥的品种和细度、水灰比均影响混凝土收缩。火山灰质硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥干缩大;水泥越细越早强,收缩也越大,一般早强水泥的收缩比普通水泥大10%左右;高标号水泥制成的混凝土比低标号水泥制成的混凝土收缩大;水泥用量多,水灰比大,收缩也大。
③砂石料的质量和用量对混凝土的收缩也有影响。混凝土的收缩主要是水泥石的收缩,但实践表明,由于骨料颗粒的约束作用,混凝土的收缩量一般比纯水泥浆小。
2.施工的因素
①混凝土的养护。通过以上分析可知,现浇混凝土在相对湿度较小和干燥的环境中,毛细孔中的水蒸发较快,同时混凝土也发生碳化,混凝土就会发生很大的收缩。混凝土浇筑后不进行洒水养护或养护不够,尤其是在夏天,现浇板就会出现裂缝。
②混凝土的振捣。在混凝土现浇板的施工过程中,有些施工者不认真振捣,造成混凝土不密实,混凝土易产生沉降裂缝和初级干缩。特别是扣铁部分,沿扣铁出现一道很明显的裂缝。尤其是商品混凝土,由于泵送工艺的特殊要求,水泥、用水量较多塌落度较大,外加剂的存在使水泥浆有一定的稠度,短时间振捣不易密实,扣铁下面存在不少游离水浆,混凝土在自重的作用下沿钢筋裂缝更明显。
③模板的支模和拆模时间。在实际施工中,有很多施工单位模板横棱和竖向支撑的数量和刚度不够,也有不少不直的顶柱,当浇筑混凝土时混凝土的自重和较大的施工荷载会使下层模板横棱和支撑系统发生变形,而下层刚刚硬结的混凝土承受不了由于上述变形而产生的拉应力,所以导致楼板裂缝。另外,拆模过早,混凝土现浇板承受不了自重和上部继续施工的施工荷载,楼板也会产生裂缝。
3.设计原因造成裂缝
随着社会的不断进步和发展,人们对建筑的多样性,个性的追求越来越显著,建筑平面和立面以及空间上的追求更加独特丰富,结构体系更加复杂。因此,在考虑温度变形时,有必要考虑空间温度变形的影响,而不是仅仅从平面的角度去思考问题,这一点在设计中往往也是容易被忽略的,所以必须引起广大设计者的注意。
根据现状分析,混凝土板较薄的裂缝较多、较深、较宽,所以设计时楼板厚度的取值不宜采用下限值。另外在配筋的选择上易选用细钢筋,因为这样钢筋表面积大,混凝土的握裹力比前者强,可以减少裂缝。
二、防治现浇板板裂缝的措施
根据以上原因的分析,混凝土现浇板裂缝是各种原因复合作用的结果,所以,要想解决混凝土现浇板裂缝,必须从各方面努力。
1.严把混凝土用料质量关。采用收缩性较小的水泥品种,比如硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥;选用坚硬、刚度大的碎石,优质的河砂,把碎石中的石粉冲洗干净;在进行混凝土配比时,尽量加大砂率和石子的用量,保证混凝土塌落度的前提下减小用水量。
2.加强混凝土的施工现场管理。混凝土的振捣要充分,钢筋的正确位置对混凝土的裂缝起一定的抑制作用。炎热的天气施工要采取措施或者定时浇水养护;模板要规格,使用要符合规范,模板的支柱最好采用可调式钢管支撑;合理安排施工速度,混凝土强度较低阶段,严禁小车直接压混凝土楼面,楼板上堆放建筑材料和设备要分散、均匀,严禁发生冲击荷载;在混凝土养护期间一定安排专人养护,确实做到养护到位。为了对混凝土收缩进行补偿,可在混凝土内掺入微量膨胀剂;混凝土拆模后为了抵抗过大的施工荷载,应按现浇板的力学性质设置临时支撑。
三、出现裂缝的处理方法
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用表面涂刷封闭。其它一般裂缝处理可在清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,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,应检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片。个别通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
大量工程实践说明,只要在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。因此,施工单位要提高认识,加强管理,控制好工序的质量,而监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理,加强对施工工艺及措施的监督,必须达到规范及验收标准的要求,以确保工程的质量。