现浇混凝土楼板裂缝分析及综合控制措施

(整期优先)网络出版时间:2021-12-28
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现浇混凝土楼板裂缝分析及综合控制措施

王国伟 李建军

身份证号: 61272319900618**** 陕西省

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摘要:混凝土在现代工程建设中占有重要地位,但混凝土构件浇筑完成后因各种原因产生裂缝的现象却较为普遍。在房屋建设工程项目中,因大多数房屋的楼、屋面板均为钢筋混凝土现浇楼、屋面板,该类型构件产生裂缝是目前较难克服的质量通病,影响建筑物美观,造成渗漏水,重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。本文通过分析具体工程案例,分析了裂缝产生的原因,并提出治理措施。

关键词:现浇混凝土楼板;裂缝;治理措施

1.现浇混凝土楼板裂缝的类型

1.1根据裂缝形态分布划分

(1)角部裂缝:房间的四角出现的45°左右的斜角裂缝。

(2)房间跨中1/3范围内,横向或竖向的裂缝。

(3)顺着预埋电线管方向的裂缝。

(4)不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。

(5)现浇板根部沿墙(梁)的上部裂缝。

1.2根据裂缝的宽度划分

从裂缝的宽度来分,可分为微裂缝和宏观裂缝。肉眼可见裂缝范围一般以0.05mm为界,宽度小于0.05mm的裂缝称为微裂缝,它是混凝土材料固有的一种物理性质,微裂缝的产生几乎是不可避免的,且无危险性。宽度大于等于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝[1]

1.3根据裂缝的深度划分

从裂缝的深度来分,可分为表面裂缝、深层裂缝和贯通裂缝。混凝土结构裂缝深度h与构件厚度H的关系决定了裂缝深度的划分。当h小于或等于0.1H的裂缝可称为表面裂缝,h在0.1~0.5H时的裂缝可称为浅层裂缝,h大于或等于0.5H的裂缝可称为深层裂缝,h等于H的裂缝可称为贯通裂缝。

2.现浇梁混凝土楼板产生裂缝的原因

2.1温度应力产生的裂缝

目前各种房屋建筑工程中主要房屋结构构件如墙、梁和楼屋面板均采用预拌商品混凝土进行现场浇筑作业,为保证商品混凝土经长时间和长距离运输到达工程现场后,依然能满足施工作业条件,并确保混凝土在浇筑过程中有足够的流动性,商品混凝土流动性普遍较大。同时混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是自身抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×10-4,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×10-4。由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。现浇混凝土楼板在受到外界温度变化的影响、混凝土收缩和干缩的不利因素情况下。混凝土在硬化过程中体积收缩及外界温度变化导致混凝土产生收缩和温度变形,在楼板周边有约束的条件下,当其收缩和温度应力达到混凝土抗拉强度极限值或混凝土极限变形值时,混凝土即产生裂缝。

2.2过早施加荷载产生的裂缝

目前国内建筑工程施工进度普遍较快,为追求施工进度,除地下室现浇板外,其余各标准层结构施工进度基本在一周之内。混凝土在浇筑完成后其抗压强度随着龄期的增长会出现不同程度的增长,根据大量研究数据和实验检验结果总结而得:混凝土抗压强度在浇筑完成后7d以前发展增长较快,第3d混凝土的强度基本达到28d强度的50%,第7d混凝土的强度基本达到28d强度的70%。有的甚至超过80%,以后随着混凝土龄期的增长发展速度逐渐变缓慢。同时强度等级较高的混凝土早期强度增长速率较快,而后期增长速率较慢。强度等级较低的混凝土早期强度增长速率较慢,而后期增长速率较快。在目前工程建设施工现场普遍存在楼屋面板混凝土浇筑完成的12h后便开始在新浇筑楼板上进行脚手架和钢筋等材料吊运和堆放工作,现浇楼板在尚未达到规定的强度条件下便受到各种材料堆载和冲击荷载,或为追求施工速度在混凝土抗压和抗拉强度尚未达到规范规定的条件下过早地拆模,使现浇板产生过大的变形[2]

2.3楼板内部管线引起的裂缝

现浇楼板内部或上表面因设计需要分布多根线管,线管的集散处使混凝土截面受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝产生。同时由于线管外壁普遍呈光滑状态,与混凝土之间缺乏粘结。该部位混凝土难以密实,沿线管埋设位置易产生应力集中。当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的铺设走向又重合于混凝土的收缩和受拉力向时,而出现裂缝。

3.现浇梁混凝土楼板裂缝的控制措施

3.1设计过程中对裂缝的预防控制

如因设计问题导致裂缝出现,其一般在四周阳角位置,如楼板的分离式配筋的负弯矩钢筋、角部附加放射钢筋的末端和外侧,容易产生45°的楼地面裂缝。为解决裂缝的问题,设计时应结合设计规范加强对结构强度的控制,还要综合考虑温差变化下的混凝土收缩、配筋强度等问题。现浇混凝土楼板的设计中,需对房屋四周阳角的位置使用双层双向配筋,通过合理的横纵向布置,有效进行裂缝的控制,避免45°斜角裂缝出现转移的情况。在对外墙进行设计时,应加强楼板内、外温度差的控制,避免其因温度变化膨胀、收缩过于明显,同时降低裂缝产生的概率。

3.2合理控制原材料质量

为了进一步提高建筑现浇混凝土楼板裂缝防治效果,在防治的过程中,施工单位要严格控制施工原材料质量,加强原材料质量管控,这可以起到良好的裂缝预防效果。施工管理人员要对原材料管理与控制机制进行全面完善,具体可从以下几方面着手。第一,针对施工原材料采购工作,加大日常管理力度。要求施工单位结合设计方案要求,对采购的各项施工原材料进行全面检验,重点检查砂石材料含碱量,若砂石材料的含碱量过高,会严重影响混凝土的和易性[3]。同时,对各类外加剂进行严格检验。通过加强原材料检验,可以更好满足现浇混凝土楼板施工需求,防止楼板结构产生大量裂缝。第二,优化混凝土配合比。要求技术人员结合混凝土设计配合比,合理控制各项原材料的掺加量,不断提高现浇混凝土楼板浇筑质量。一般来讲,为了更好地提升混凝土配制质量,在具体施工前,试验人员要开展试验,对混凝土配合比进行优化与调整,从而确保各项施工原材料得到合理运用。在优化混凝土配合比的过程中,试验人员要合理控制砂率,不断提高混凝土现浇楼板的整体性,并提升结构的抗开裂强度,避免结构出现大面积裂缝。

3.3楼板上层钢筋挪移

有些工程施工过程中,并不注重对钢筋的保护工作,由此会出现楼板上层钢筋被踩弯的情况,现浇混凝土在承受弯矩时不能得到钢筋的保护,导致出现裂缝。所以,须做好钢筋混凝土绑扎工作,保证位置设置的合理性,避免上层钢筋位移,防止混凝土开裂。施工过程中,应做好对钢筋的隐蔽性验收,尤其要做好对钢筋直径、间距、锚固长度、上下层钢筋有效高度的控制。在条件允许时,须使用双层双向配筋的方式,如果不能保证配筋的合理性,则负筋不能采用刚度差的钢筋。为保证施工的合理性,避免施工人员对绑扎钢筋的冲击,要减少钢筋绑扎后板面上作业人员的数量,并且要使用科学的施工方法,减少不同专业的交叉作业。施工中应做好现场布置,对于工作人员活动频繁、通行人流量较多的位置,应专门设置临时通道满足通行要求。施工前,还要做好对楼板作业人员的思想教育工作,保证操作人员能充分认识保护上层负筋位置准确性的作用。

4.结束语

对于现浇混凝土楼板,应加强在设计和施工中的综合控制,保证设计的合理性,以及采用科学的方法进行施工,确保工程施工的整体效果,避免出现裂缝问题,提升建筑安全性。

5.参考文献

[1]张莫愁.现浇混凝土楼板裂缝分析及综合控制措施[D].长沙:中南大学,2014.

[2]简忠际.高层建筑现浇混凝土楼板产生裂缝原因分析与控制措施[A]//2013年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2013.

[3]高桂明.现浇混凝土楼板裂缝产生的原因分析及控制措施[J].科技信息,2010(20):332.