刍议现浇混凝土楼板裂缝分析及预防

2014-10-21 20:03梁荣顺
建筑遗产 2014年7期
关键词:预防措施

梁荣顺

摘要:现代建筑行业传统的预制板已被现浇楼板所取代,但同时也产生了楼板裂缝的问题,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝是十分普遍的现象,是工程常见的质量通病,也是长期困扰建筑施工的一个难题。本文着重从裂缝产生的原因进行分析叙述预防措施。

关键词:现浇楼板;裂缝产生原因;预防措施

1.裂缝产生原因分析

笔者通过这些年对所接触到的钢筋混凝土现浇板裂缝问题的调查与分析,认为它主要是由以下几个方面的原因造成的:1)混凝土的收缩和水灰比的影响2)施工的质量,3)设计原因,4)设备专业的影响,.有时候,它的裂缝往往是由几个方面的原因共同作用所致。下面,笔者对这几个方面的原因逐一作简单的分析。

1.1混凝土的收缩和水灰比的影响

混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物碳酸钙较原材料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩.水灰比的变化对混凝上强度值的影响十分明显,基本上分别是水和水泥量变动对强度影响的叠加,故此,水、水泥、外加剂的计量变化,将直接影响混凝土的强度,混凝土脱水凝固时,就会较易产生塑性收缩裂缝。

1.2施工的缺陷

1)在楼宇建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板出现裂缝,是由于施工方面的原因造成的,这些原因包括以下几个方面:混凝土的强度等级达不到设计要求,现浇板的厚度不够,钢筋的放置不到位,配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大,从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝;刚浇筑的混凝土板也会因模板支撑下沉,使楼板挠度加大,拆模后也会出现裂缝;特别是对于阳台.雨蓬.挑檐等悬臂构件,往往由于工人在浇灌混凝土过程中,将板上的负弯矩钢筋踩倒,使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝,严重的甚至于引起这些构件断裂。

2)施工过程中过分振捣混凝土后,粗骨料沉落,水、空气被挤出,混凝土表面因泌水而形成竖向体积缩小沉落,从而成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,容易形成塑性收缩裂缝,

3)有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。

4)混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水,并大量减少混凝土初期收缩裂缝的产生。过早的养护会影响混凝土的胶结能力;而过迟的养护,混凝土会因受日晒风吹令其表面游离水分过快蒸发,水泥由于缺乏必要的水化水,从而产生急剧的体积收缩(据有关资料反映,当混凝土表面的水分蒸发率超过0.5kg/㎡*h时,混凝土体积将急剧收缩),此时的混凝土早期强度低,未能抵抗该种收缩应力而产生开裂。

1.3设计原因

1)由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生。

2)楼板配筋设计中,仅在楼板轴线承重梁处配置了负弯筋;而在楼板中间的配筋设计仅计算支撑平板的正压力负荷,数量较少,所以就显得相对薄弱,容易出现裂缝

3)对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大,同时沿外墙转角处因受外界气温影响,也是楼板收缩变形最大的部位;一般来说,板内配筋都按平行于板的两条相邻边设置,使得转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱,沿外墙转角处的楼板容易出现45°斜向放射状裂缝。

4)设备专业的影响

目前,在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明.有线电视.通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7----8根,并且这些管线的直径多为2---3CM,由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂.

2.混凝土裂缝的预防措施

1)优选水泥品种。混凝土结构引起裂缝的主要原因之一是由于水泥水化热的大量积聚致使混凝土出现早期升温及后期降温而产生的温差变化,为此,在施工中可采取一些措施,如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等低热水泥品种来配制混凝土。在浇筑楼板混凝土时,绝对禁止在泵车或者搅拌好的混凝土加水。

2)提高操作水平。加强混凝土振捣,可以提高混凝土的密实性和抗拉强度;加强对混凝土成品的保护和养护,养护问题一直是施工单位容易忽视的问题。随着混凝土强度等级的不断提高,粉煤灰在泵送混凝土中的广泛应用,养护问题就变得越来越重要,现在施工现场的养护方法一般是在混凝土终凝后喷水养护,几乎没有覆盖,养护龄期为2-3天,这与国家验收规范的养护方法相差甚远,像这种不规范的养护方法极容易使混凝土楼板表面因温度及湿度的梯度过大而产生开裂,有时发展成为贯穿裂缝,避免温差裂缝的产生;对已澆筑好的混凝土应在浇筑后lO到12小时内及时做好浇水养护,以使混凝土有足够的湿度保持水化反应,并且连续养护日期一般不少于半个月。这样,不仅有利于混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度,而且还可以在养护时降低混凝土的表面温度,减少混凝土内部的约束作用,防止收缩裂缝的产生。

3)在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,辐射筋长度为1m左右

4)严格控制板钢筋的保护层厚度。采用铁马凳或混凝土垫块等措施来固定钢筋的位置,同时混凝土浇筑时撘设专用通道以保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免因钢筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5cm。

5)预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重于砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,现浇板中的线管必须布置在板中,距离板面或者板底不少于1/3h,并≥30mm,同一位置线管不宜三层或三层以上交叉。在管子交叉处,两根管子外径相加值可以大于1/3板厚,但此时管子外皮的保护层厚度a≥25mm。并按结构及电气设计施工图要求增设垂直于线管的短钢筋网加强。

3.结语

针对现浇楼板容易出现的一些裂缝现象,经多次的分析研究,现浇楼板的裂缝问题并不是一个无法跨越的难题,只要我们严格把好材料进场关,系统控制施工工艺,严格操作程序,现浇混凝土楼板的裂缝问题可以得到有效解决,施工过程采取有效的预防措施,通过多项工程的施工,取得了一定的防治效果。但要彻底消除裂缝现象,还有待我们不断探讨不断发现规律不断提高施工技术和不断积累施工经验,采取更为科学的解决方法。

参考文献:

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002.

[2]郭仕万,《混凝土施工中的裂缝控制》山西水利科技,2010.

[3]彭圣洁主编.《建筑工程质量通病防治手册》第三版 中国建筑工业出版社,2011.

梁荣顺

摘要:现代建筑行业传统的预制板已被现浇楼板所取代,但同时也产生了楼板裂缝的问题,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝是十分普遍的现象,是工程常见的质量通病,也是长期困扰建筑施工的一个难题。本文着重从裂缝产生的原因进行分析叙述预防措施。

关键词:现浇楼板;裂缝产生原因;预防措施

1.裂缝产生原因分析

笔者通过这些年对所接触到的钢筋混凝土现浇板裂缝问题的调查与分析,认为它主要是由以下几个方面的原因造成的:1)混凝土的收缩和水灰比的影响2)施工的质量,3)设计原因,4)設备专业的影响,.有时候,它的裂缝往往是由几个方面的原因共同作用所致。下面,笔者对这几个方面的原因逐一作简单的分析。

1.1混凝土的收缩和水灰比的影响

混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物碳酸钙较原材料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩.水灰比的变化对混凝上强度值的影响十分明显,基本上分别是水和水泥量变动对强度影响的叠加,故此,水、水泥、外加剂的计量变化,将直接影响混凝土的强度,混凝土脱水凝固时,就会较易产生塑性收缩裂缝。

1.2施工的缺陷

1)在楼宇建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板出现裂缝,是由于施工方面的原因造成的,这些原因包括以下几个方面:混凝土的强度等级达不到设计要求,现浇板的厚度不够,钢筋的放置不到位,配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大,从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝;刚浇筑的混凝土板也会因模板支撑下沉,使楼板挠度加大,拆模后也会出现裂缝;特别是对于阳台.雨蓬.挑檐等悬臂构件,往往由于工人在浇灌混凝土过程中,将板上的负弯矩钢筋踩倒,使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝,严重的甚至于引起这些构件断裂。

2)施工过程中过分振捣混凝土后,粗骨料沉落,水、空气被挤出,混凝土表面因泌水而形成竖向体积缩小沉落,从而成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,容易形成塑性收缩裂缝,

3)有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。

4)混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水,并大量减少混凝土初期收缩裂缝的产生。过早的养护会影响混凝土的胶结能力;而过迟的养护,混凝土会因受日晒风吹令其表面游离水分过快蒸发,水泥由于缺乏必要的水化水,从而产生急剧的体积收缩(据有关资料反映,当混凝土表面的水分蒸发率超过0.5kg/㎡*h时,混凝土体积将急剧收缩),此时的混凝土早期强度低,未能抵抗该种收缩应力而产生开裂。

1.3设计原因

1)由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生。

2)楼板配筋设计中,仅在楼板轴线承重梁处配置了负弯筋;而在楼板中间的配筋设计仅计算支撑平板的正压力负荷,数量较少,所以就显得相对薄弱,容易出现裂缝

2.混凝土裂缝的预防措施

1)优选水泥品种。混凝土结构引起裂缝的主要原因之一是由于水泥水化热的大量积聚致使混凝土出现早期升温及后期降温而产生的温差变化,为此,在施工中可采取一些措施,如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等低热水泥品种来配制混凝土。在浇筑楼板混凝土时,绝对禁止在泵车或者搅拌好的混凝土加水。

2)提高操作水平。加强混凝土振捣,可以提高混凝土的密实性和抗拉强度;加强对混凝土成品的保护和养护,养护问题一直是施工单位容易忽视的问题。随着混凝土强度等级的不断提高,粉煤灰在泵送混凝土中的广泛应用,养护问题就变得越来越重要,现在施工现场的养护方法一般是在混凝土终凝后喷水养护,几乎没有覆盖,养护龄期为2-3天,这与国家验收规范的养护方法相差甚远,像这种不规范的养护方法极容易使混凝土楼板表面因温度及湿度的梯度过大而产生开裂,有时发展成为贯穿裂缝,避免温差裂缝的产生;对已浇筑好的混凝土应在浇筑后lO到12小时内及时做好浇水养护,以使混凝土有足够的湿度保持水化反应,并且连续养护日期一般不少于半个月。这样,不仅有利于混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度,而且还可以在养护时降低混凝土的表面温度,减少混凝土内部的约束作用,防止收缩裂缝的产生。

3.结语

针对现浇楼板容易出现的一些裂缝现象,经多次的分析研究,现浇楼板的裂缝问题并不是一个无法跨越的难题,只要我们严格把好材料进场关,系统控制施工工艺,严格操作程序,现浇混凝土楼板的裂缝问题可以得到有效解决,施工过程采取有效的预防措施,通过多项工程的施工,取得了一定的防治效果。但要彻底消除裂缝现象,还有待我们不断探讨不断发现规律不断提高施工技术和不断积累施工经验,采取更为科学的解决方法。

猜你喜欢
预防措施
混凝土裂缝的形成、处理和预防措施
Go on the safest trip 踏上最安全的旅程
管壳式换热器腐蚀原因分析及预防
缸套穴蚀产生的原因分析及预防措施
磨粒磨损对农业机械的影响及预防措施
浅谈巴基斯坦K2核岛基坑清理存在的问题
刍议企业财务风险控制及其防范措施
煤矿井下测量误区与预防