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現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫原因分析與控制

2010-10-08 16:49  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯】

  近年來,伴隨著城市化建設(shè)和現(xiàn)代工程技術(shù)的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑在各種規(guī)模城市得到了廣泛應(yīng)用。與此同時現(xiàn)澆樓板解決了以往工程中預(yù)應(yīng)力空心板拼縫縱裂縫的質(zhì)量通病,加強了結(jié)構(gòu)抗震性能,但在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的施工中也遇到不少新的問題,F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)樓板的裂縫,就是其中比較常見且又難以解決的工程實際問題之一。針對這個質(zhì)量通病,根據(jù)多年來的實踐施工經(jīng)驗和教訓(xùn),對其形成原因及控制作一下簡要分析。

  1 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫原因分析

  現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因很多,可以從設(shè)計、混凝土原材料和施工條件這三方面來歸納分析。

  1.1設(shè)計方面

  從住宅工程現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫發(fā)生的部位分析,最普遍的是房屋四周陽臺處的房間在離開陽角1m左右,即在樓板配置的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓板斜角裂縫,這在現(xiàn)澆樓板任何一種類型的建筑中都普遍存在。主要是混凝土的收縮特性和溫差沉降等作用所引起,并且越靠近最頂層處的樓板往往越大。從設(shè)計角度看,現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范側(cè)重于強度,對溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮不足,配筋構(gòu)造量達不到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向剪力墻或剛度相對較大的梁約束,限制了樓板的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,樓板在配筋薄弱處首先一裂,產(chǎn)生45度左右的斜角裂縫。雖然樓板斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響,但在有水源的情況下產(chǎn)生滲漏缺陷,易引起住戶投訴,是裂縫防治的重點。

  1.2混凝土原材料質(zhì)量方面

  材料質(zhì)量問題引起的樓板裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好,應(yīng)嚴格控制原材料質(zhì)量和配合比,避免材料不良引起的裂縫。

  1.2.1水泥。水泥水化熱是混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力的主要因素,宜選擇中熱或低熱的水泥品種,嚴禁使用安定性不穩(wěn)定的水泥,因水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產(chǎn)生積膨脹,產(chǎn)生裂縫。

  1.2.2如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。

  1.2.3堿-骨料反應(yīng):混凝土在固化以后,其內(nèi)部所含的堿與其砂、石骨料中所含的堿活性物質(zhì)將發(fā)生一種化學(xué)反應(yīng);瘜W(xué)反應(yīng)以后將產(chǎn)一種膠凝物質(zhì),而此種膠凝物質(zhì)吸收水分會發(fā)生膨脹,盡管這一過程比較緩慢,但最終將造成混凝土樓板的裂縫。

  1.2.4水灰比、塌落度過大,或使用過量細砂。混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水泥等膠凝材料計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外摻混合材料外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的細砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫,泵送混凝土為了滿足泵送的條件:塌落度大,流動性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少,砂漿多的現(xiàn)象,此時,混凝土脫水干縮時,就會產(chǎn)生表面裂縫。

  1.3施工條件方面

  1.3.1在現(xiàn)澆混凝土樓板中,我們還常常發(fā)現(xiàn)一種沉陷裂縫。產(chǎn)的原因:由于模板支撐剛度不夠,梁板支撐剛度差異或模板撓度過大,在荷載作用下變形沉陷;其次是施工過程中的過度震動使支撐剛度變異部位多次發(fā)生瞬間相對位移,或者在混凝土還未獲得足夠強度之前就過早地拆模。

  1.3.2目前大型和高層建筑施工中,利用跨度較大的施工現(xiàn)澆樓板通過豎向支撐變?yōu)槎炭缡芰顟B(tài),達到早拆模板的支撐體系,以便提高模板利用率的目的。通過大量工程實踐證明,早拆模會出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的細小裂縫,在個別位置有的細小裂縫十分明顯。

  1.3.3施工中未能及時測定混凝土強度,模板在拆除前應(yīng)對相應(yīng)部位混凝土的同條件試塊進行抗壓強度試驗,混凝土強度達到28天設(shè)計值時才能拆除模板,而實際施工中,往往人為地規(guī)定混凝土的拆模時間,不對混凝土強度進行測試,也未進行水泥、粗細骨料品種、外加劑類型等自身特性和氣溫等環(huán)境條件的綜合考慮。

  樓板施工時,拆模后樓板立刻承受較大的集中荷載,如堆放鋼筋、堆放加氣混凝土塊或空心磚等。這些荷載的集中堆放,超過了控制荷載范圍,導(dǎo)致支撐系統(tǒng)負彎矩超過混凝土的開裂彎矩,產(chǎn)生裂縫。

  1.3.4針對以上問題應(yīng)采取的措施

  模板與支撐系統(tǒng)要有足夠的剛度。樓板模板支撐的間距要適宜,使其剛試想與梁的模板剛度不至于有太大的差距。

  對于高層及小高層住宅中,對多跨連續(xù)板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支,這就需要設(shè)計人員或施工管理者在施工過程中在構(gòu)造上予以配置構(gòu)造鋼筋補充強度,所配置的構(gòu)造鋼筋對應(yīng)的直徑不能過細,間距不能過大。同時也建議設(shè)計部門、設(shè)計者對邊跨支座配筋時按固定端考慮邊支點,對該跨跨中及內(nèi)支座配筋時邊支座仍可按簡支考慮,并適當(dāng)增大板邊的構(gòu)造配筋率。在施工中做好上部鋼筋的保護作用,以防施工時被踩踏到下部,上部鋼筋直徑應(yīng)大于10-12mm,最好采用冷軋帶肋鋼筋。在房屋角部及柱的四周板面適當(dāng)配置防45度裂縫的放射構(gòu)造鋼筋。

  若想提早拆模,可在樓板混凝土中摻用復(fù)合高效減水早強劑,7天強度可達到90%。

  對于早期拆模板的支撐系統(tǒng),應(yīng)嚴格控制樓板混凝土的拆模強度和早拆模后樓板上的施工荷載。在資金允許的情況下,宜配兩個流水段的早拆模板,以適應(yīng)小段的流水的作業(yè)方式,也有利于適應(yīng)快速施工中的現(xiàn)澆樓板的工序、工藝的銜接。

  2 施工管理控制

  2.1根據(jù)設(shè)計方面原因分析,建議業(yè)主和設(shè)計單位對四周的陽角處樓板配筋進行加強,負筋應(yīng)由分離式切斷,改為沿房間全長配置,并且適當(dāng)加密加粗。多年來的實踐充分證明,凡采納或按上述設(shè)計方法的房屋,基本上不再發(fā)生45度斜角裂縫,已能較滿意地解決好樓板裂縫中的主要矛盾,效果顯著。

  2.2商品混凝土已被廣泛應(yīng)用于建筑施工中,它的現(xiàn)場質(zhì)量控制,直接影響到施工后結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。但由于交通不便等多種原因,從攪拌站裝運商品混凝土至施工現(xiàn)場需要較長時間。這樣混凝土的塌落度損失很大,夏季高溫損失就更大,再加上施工管理不嚴、常常出現(xiàn)隨意向已預(yù)拌好的混凝土中加水的現(xiàn)象,嚴重影響了混凝土拌合物的質(zhì)量,造成混凝土水灰比增大,混凝土離析,同時增加了混凝土硬化,漿體的空隙率增大,削弱了混凝土中水泥和骨料的界面粘結(jié)力,為產(chǎn)生混凝土裂縫留下了隱患。

  2.3由于施工管理不當(dāng),在樓板近支座處的上部負彎矩鋼筋綁扎結(jié)束后,樓板混凝土澆筑前,部分上部鋼筋常被工作人員踩踏下沉,又未得到及時糾正,使其不能有效發(fā)揮抵抗外荷載的能力,裂縫就容易出現(xiàn)。

  2.4混凝土施工完成后,待強度達到要求方能進行下一道工序的施工。在混凝土終凝初期應(yīng)避免施工荷載對樓板產(chǎn)生較大的震動。但在搶工期階段,在混凝土澆筑后第二天就上人上材料進行下道工序施工,而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

  2.5混凝土的養(yǎng)護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養(yǎng)護可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生。但實際施工中由于搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè),因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護延續(xù)時間。為此,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進行一周左右的妥善養(yǎng)護,并建議采用噴HL等品種和養(yǎng)護液進行養(yǎng)護,達到降低成本和提高工效,并可避免或減少對施工的影響。

  結(jié)論

  現(xiàn)澆混凝土樓板容易出現(xiàn)的非結(jié)構(gòu)性的裂縫雖然是一種常見的建筑質(zhì)量通病,但經(jīng)過分析研究和施工總結(jié),已經(jīng)積累了比較豐富的防裂經(jīng)驗。只要我們加強混凝土樓板的施工工藝的管理,嚴格按照施工規(guī)范、規(guī)程操作,就能大大減少混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生,從而保證混凝土樓板的施工質(zhì)量,并能為企業(yè)贏得良好信譽。

  參考文獻:

  [1]湖南大學(xué).土木工程材料[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

  [2]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

延伸閱讀:混凝土 裂縫 樓板
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