钢筋混凝土现浇板裂缝致裂机理及其预防措施研究

2014-10-21 20:04徐耀前
建筑工程技术与设计 2014年35期
关键词:预防为主温度应力

徐耀前

【摘要】论文对混凝土现浇板裂缝的致裂机理及其预防措施进行了全面分析,总的预防原则是具体问题具体分析,并综合运用多种预防措施,混凝土板的裂缝是完全可控的。

【关键词】混凝土现浇板;板面裂缝;温度应力;收缩变形;配筋不足;构造配筋;预防为主

1引言

近些年来,工业与民用建筑的多层房屋楼屋面,几乎都是采用钢筋混凝土现浇板工艺,这显著提高了结构的空间刚度和楼板的抗渗性。然而美中不足的是房屋楼屋面的整体现浇仍杜绝不了裂缝的出现。

2现浇板裂缝致裂机理

2.1材料方面

1、钢筋方面

为节省成本,现浇板所用钢筋为一些小厂家生产的钢筋,质量严重不合格,钢筋的延性、韧性和可焊性都较差,抗拉强度低,很容易产生裂缝。

2、混凝土方面

(1)骨料(砂石)质量不好,级配不好,含泥量大,含粉量大,使用细石和细砂。骨料粒径越粗,收缩越小,骨料粒径越细,砂率越高,收缩越大。粗细骨料中含泥量越大,收缩越大。

(2)水灰比大,水泥用量大。水泥用量越大,含水量越高,坍落度越大,收缩越大。一般高强混凝土比中低强度混凝土收缩大(水泥用量较少的中低标号混凝土,大部分收缩完成时间约1年。用量较多的高标号水泥混凝土约为2, 3年或更长。)。

(3)采用活性高的水泥。水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,收缩越大。矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大,粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小,快硬水泥收缩较大。

(4)高效缓凝剂用量过大,在未凝固前石子下沉,产生沉缩裂缝,常发生在梁板交接处。

(5)外加剂及掺合料选择不当,严重增加收缩,选择适宜则可减少收缩。

2.2设计方面

(1)住宅的建筑平面形状复杂,不规则。

(2)屋面板不设置保温、隔热层,或设保温层但保温层厚度不经计算而随意确定其厚度。

(3)设计板厚不够,又不做挠度验算,整体挠度偏大,引起板四角裂缝。

(4)设计结构时安全储备偏小,配筋不足或截面较小,使梁板成型后刚度差,整体挠度偏大,引起板四角裂缝。

(5)房屋较长时未设置伸缩缝,在薄弱环节产生收缩裂缝。

(6)基础设计处理不当,引起不均匀沉降,使上部结构产生附加应力,导致楼板裂缝。

(7)楼板双向受力,按单向板配筋,引起裂缝。

(8)设计人员理论与实际脱离,除按理论计算配筋外,必要部位没有加配钢筋。

2.3施工方面

(1)现浇板混凝土不严格按照设计配合比施工,振捣不够密实等。

(2)现浇板钢筋的保护层及板厚控制不严格。

(3)养护不到位。混凝土浇筑后不及时采用薄膜、麻袋覆盖、浇水等养护的方法进行有效养护,使用商品混凝土不进行覆盖养护等。

(4)施工速度过快,上荷早,特别是砖混住宅楼板,前一天浇筑完楼板,第二天即上砖、走车,造成早期混凝土受损。

(5)拆模过早或模板支撑系统刚度不够。

(6)混凝土表面浮浆过厚,表面强度不够。

(7)施工时楼板混凝土盖筋被踩弯、踩倒,保护层过厚,承载力下降。

(8)不严格按规范要求施工,而采用工地上的不恰当的惯用做法。

3现浇板裂缝的预防

现浇板裂缝既影响美观,又容易使住戶产生心理上的不安,而且裂缝不仅会影响抗渗效果,也易造成水分侵蚀钢筋,影响使用耐久性。因此,针对上述裂缝产生的原因,提出了一些防治措施。住宅现浇板裂缝的预防,材料是基础,设计是前提,施工是关键,管理是保证。

3.1材料方面

(1)现浇板钢筋应优先选用延性、韧性和可焊性较好的HPB235级和HRB335级热轧钢。

(2)严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂,如砂粒过细,砂的含泥量超过标准,不仅降低强度,也会使混凝土产生裂缝,这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。含泥量应控制在2%以内。

(3)预拌混凝土可用粉煤灰等掺合料取代水泥,使用普通硅酸盐水泥的,掺合料用量不得大于水泥用量的20%;使用矿渣硅酸盐水泥的,掺合料用量不得大于水泥用量的15%。

(4)采用收缩量小的混凝土,如采用水灰比较小的混凝土或微膨胀混凝土等。

(5)通过混凝土试配,优选材料和配合比。

3.2设计方面

(1)住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变;特殊条件下应采取在不规则处设置双层双向钢筋网片或暗梁的方法进行处理。

(2)屋面板应设置保温、隔热层,保温层厚度应根据材料的参数进行热工计算,然后确定其厚度。

(3)住宅建筑平面较为复杂或因工程需要建筑物长度超过规范规定的伸缩缝间距时,宜选用相应的结构计算软件进行混凝土楼板的温度应力分析,确定温度应力集中的部位,从而采取相应的技术措施。楼板配筋时,应同时考虑荷载应力和温度应力的影响因素。

(4)适当加大板厚,单向板板厚不小于1/30 L,双向板不小于1/35 L,且楼面板最小厚度不小于90 mm,屋面板最小厚度不小于100 mm。相邻现浇板的板厚不应相差30mm以上。

(5)合理确定混凝土的强度等级。

(6)适当地加强构造配筋,在板角增加辐射筋。

(7)现浇板设计中应进行裂缝控制计算,计算的裂缝宽度控制不大于012 mm。

(8)现浇板配筋要满足:1)现浇板配筋应按照“细筋密布”的原则进行设计;2)现浇板应控制最小配筋率大于0125%;3)靠近山墙部位的板块宜配置双层双向钢筋网片。墙阳角处增设放射性钢筋。在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,应配置双层双向钢筋网片;4)屋面板筋宜采用双层双向钢筋;5)板厚大于120 mm的现浇楼板应设置双层双向钢筋。

3.3施工方面

(1)现浇板混凝土应严格按照配合比通知单施工(控制混凝土坍落度及水灰比)并振捣密实,且不得漏振。

(2)现浇板钢筋的保护层及板厚应严格控制,板的负弯矩钢筋应设置通长钢筋马凳支撑,马凳间距不得小于1m。浇筑混凝土时,应设跳板以免踩乱钢筋。

(3)避免施工缝原因造成的裂缝,要减少施工缝的留置,连续浇筑。

(4)混凝土浇筑后应及时采用薄膜、麻袋覆盖、浇水等养护的方法进行有效养护,使用商品混凝土的必须覆盖养护。

(5)商品混凝土的施工需认真做好技术交底,制定合理的施工方案,并且要根据商品混凝土的特点结合气候、温度等综合考虑混凝土的施工工序,混凝土振捣要密实,要制定防止混凝土产生裂缝的技术措施。

(6)施工现场可采用复振或二次抹面等措施,防止混凝土表面产生塑性裂缝。

(7)现浇板底模拆除时的混凝土强度应符合5混凝土结构工程施工质量验收规范6GB50204-2002第413条的规定。

(8)在混凝土强度未达到112 MPa前,不得有踩踏行为,严禁在楼板上倾倒施工材料的行为。

(9)做好保温保湿养护的技术措施。

3.4管理方面

(1)加强对施工管理人员及操作人员责任心的教育,严格按规范标准管理及施工,对影响工程质量的行为要追究責任人。

(2)工程竣工后,建设单位和施工单位应采取适当的措施避免环境温度及湿度的剧烈变化。

(3)工程投入使用后,不得任意开凿、损坏结构层,在楼板上堆放的物品重量不得超过设计荷载。

(4)加强现浇板浇捣后的养护。

4结束语

总之,裂缝致裂机理是多因素的,只要其中一个环节出现问题就可能产生裂缝,裂缝是质量的通病,但在实际的施工过程中只要严格切实按规范、规定执行,认真对待每一个步骤,同时积极学习、应用新技术和新材料,就能有效的控制裂缝问题。

参考文献

[1] 张勇. 混凝土现浇板裂缝产生的原因及防治[J]. 河套大学学报,2008,(02)

[2] 赵明. 现浇钢筋混凝土楼板裂缝的防治措施[J]. 陕西建筑,2008,(03)

[3] 刘学栋. 钢筋混凝土现浇板裂缝原因分析及其对策[J]. 山西建筑,2007,(26)

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