现浇混凝土楼板裂缝的形成原因与预防处理措施

2015-04-07 21:38:21
四川水泥 2015年12期
关键词:楼板现浇裂缝

关 健

(河北建筑工程学校)

现浇混凝土楼板裂缝的形成原因与预防处理措施

关 健

(河北建筑工程学校)

近年来,我国基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土建筑。随着预制空心楼板的应用逐渐减少,目前的建筑基本上都采取现浇钢筋混凝土楼面。随着建筑用地的日益紧张,以及高层建筑所具有较大的强度和刚度以及空间优势,高层建筑中混凝土的应用更为广泛。

现浇楼板应用的普及,无疑给住宅工程增大了保险系数,抗震强度提高,住户安全感增加,受到用户的普遍欢迎。但在使用过程中由于现浇板产生细裂缝也带来一片怨声,尤其是房屋产权属转移给个人后,小小裂缝确实影响到其使用功能完善及美观,用户与房产商矛盾纠纷增加。 研究 、设计和施工人员都从各个不同层面采取措施,力图克服乃至消除这一通病。

一、现浇混凝土楼板产生裂缝的分析

1、设计方面引起楼板裂缝

通过对裂缝工程的现场调研,设计方面的原因归纳总结如下:

(1)局部建筑平面不规则。

(2)楼板配筋不当。

(3)现浇楼板钢筋混凝土结构工程整体性较强,其刚度较为稳定,但结构工程中一些薄弱部位(如截面突变处、施工缝和穿线管处)往往发生裂缝。

在一些工程中,往往设计人员只重视承载力而忽视了变形,在须设置伸缩缝的地方既不设缝也不采取后浇带的形式,或者伸缩缝设置不合理,容易造成楼板因收缩应力和温度应力叠加作用下而开裂。引起楼板开裂。

2、施工方面引起楼板裂缝

施工中以下因素造成的裂缝比较多见:

(1)拆模过早使楼板产生弹性变形、支座处产生负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到规定强度就上荷载等。

(2)当前在现浇楼板中大多采用PVC 管作为预埋穿线管,这种材料与混凝土结合差,在楼板中形成薄弱层。使板底出现裂缝。

(3)保护措施不到位。养护不及时,使混凝土养护初期过早脱水,使混凝土出现干缩,产生裂缝。

(4)不合理的施工荷载。这种情况在主体快速施工时较常见。

3、 材料方面引起楼板裂缝

(1)商品混凝土运输到现场后,坍落度偏小,不能满足浇筑要求,为调整坍落度,随意加水或加水泥浆。产生局部粗骨料少、砂浆多的现象此时,混凝土脱水干缩时,很容易产生表面裂缝。

(2)砂率偏大或细砂含量偏大,采用含泥量大的细砂配制的混凝土收缩大、抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,再加上过度振捣,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

二、混凝土裂缝预防措施

1、设计方面

(1) 设计中减小应力约束对现浇混凝土结构的影响,如可以预先设置结构缝将混凝土分割为体型相对较小的若干区域,也可以起到较好的控制作用。考虑构件之间的约束力,对于较大跨度的楼板,设计中应考虑增大挠度控制的安全储备。

(2)因混凝土收缩、温度应力的理论计算非常复杂,在工程设计中主要从构造措施上考虑,以尽量减少混凝土楼板开裂。如楼板钢筋间距不应大于200mm,配筋率不应小于0.2%,混凝土板厚设计值大于150mm时,应采用双层双向钢筋等等。

(3) 不能单纯为降低工程造价,选用厚度较薄的楼板。现浇板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于110mm。较粗的管线或多根线管的集散处,应按要求增设垂直于线管的短钢筋网加强。

(4) 在现行混凝土结构设计规范中,对于混凝土收缩和温度变化所产生的内力没有专门的设计计算,而是通过板中的分布钢筋进行构造加强,因此建议设计单位在设计中须认真考虑混凝土收缩和温差应力的影响,调整板中配筋的分布形式和配筋率。

(5)在剪力墙中间部位易出现裂缝处增配8.535.8φ×的钢丝网。

3、加强施工管理

(1)严格控制拆模时间,保证混凝土达到设计强度后拆模。板上施工堆载应均匀分布,且避免过重,设置施工便道、下料平台,协调各工种之间关系。减少裂缝出现的可能性。

(2)预埋线管铺设应有可靠合理的固定措施,使之从板件中部穿越;避免在同一位置布置多条管线。宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2Ф12的井字形抗裂构造钢筋。

(3)注意保证养护时间。混凝土浇筑时布料、振捣要均匀,不得漏振或过振。加强楼板湿养护。避免或减少对施工的影响。

(4)严格控制现浇楼板浇完后的加载时间。主体结构的施工速度不能强求过快,楼层混凝土浇筑完后的必要养护必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6—7天一层为宜,以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。

(5)尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,。

(6)在满足可泵性的前提下,尽量降低混凝土的坍落度,降低混凝十产生收缩裂缝的机会。

3、改善混凝土材料的性能

(1)选用合适的水泥品种,避免采用高标号水泥配置低强度等级的混凝土。走出混凝土强度越高、水泥用量越多越保险的误区。

(2)严格控制用水量对控制现浇混凝土楼板裂缝有重要意义。在同一稠度条件下,混凝土用水量愈少,愈能减少由于收缩引起的裂缝。

(3)严格控制混凝土的坍落度。混凝土收缩量与其各项工程指标有密切关系,适当降低混凝土坍落度对减小混凝土的收缩、控制混凝土裂缝是有利的,且是完全可行的。

(4)合理选择外加剂,并控制混凝土掺和料掺量。混凝土应选用减水率高,分散性能好,并对混凝土收缩影响较小的外加剂。

三、常见混凝土裂缝修补方法

1、表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2、灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。

3、压力灌浆法

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭,仅留出进浆口及排气孔,然后将配制的较低粘度的浆液通过压浆泵以一定的压力压入缝隙内并使其扩散、胶凝固化,以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。通常有水泥灌浆修补法和化学灌浆修补法两种。

4、碳纤维布加固法

对于通长、贯通的危险结构裂缝,宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝做粘贴加强处理(如碳纤维粘贴加强)。

5、结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

对于钢筋混凝土现浇楼板中出现的上层裂缝,目前常用的方法有环氧树脂和高压喷浆两种。如板上层裂缝较多,可用在板上表层覆盖钢丝网细石混凝土的方法修补。而对于板下层出现的裂缝,一般情况下不影响结构安全,用环氧树脂修补法简单易行,应用最多。

6、混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料[14]。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

7、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。

8、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、总结

近些年住宅建筑中裂缝呈普遍上升趋势,裂缝以及因裂缝而引起的渗漏已成为投诉的两大焦点。这些纠纷中,大多数是并不对结构安全造成影响的间接作用引起的裂缝。但是,住宅建筑的裂缝已经成为困扰我国建筑市场和房地产业发展的重要消极因素。就目前的技术条件而言,完全消除裂缝可能困难,但在正常使用条件下避免产生可见裂缝是完全可以做到的。通过适当的技术措施,控制建筑物使其裂缝的影响不致达到有害程度,以便保证建筑物的正常使用。

G322

B

1007-6344(2015)12-0111-02

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