浅析混凝土楼板裂缝原因及预防措施

时间:2022-05-29 02:11:34

浅析混凝土楼板裂缝原因及预防措施

摘 要:本文针对砖混结构多层住宅现浇混凝土板裂缝进行了分析,并提出了相应的处理意见,并总结了钢筋混凝土现浇板的防裂措施。

关键词:混凝土现浇板裂缝;原因分析;预防措施

中图分类号:TV331文献标识码: A

1案例概况

某砖混住宅楼,地上五层,地下一层,建筑面积 五千余平方米,采用钢筋混凝土条形柔性基础,持力层粉质粘土,地质报告给出地基承载力160 kPa,设计地基承载力140kPa。楼板厚度:厨卫间100 mm,其余板厚根据开间不同为120~140 mm。现浇楼板混凝土设计强度C25,构造柱和楼梯设计强度C20。Mu10机制红砖。砌筑砂浆设计标号:基础及±0.000部位为M10水泥砂浆,一至四层为M7.5混合砂浆,五层为M10水泥砂浆。

工程于开工于当年7月,90天内主体封顶并验收合格。10月份开始装修,持续时间一个月。次年继续施工时发现:部分楼板存在不程度的裂缝。施工单位立即会同设计、监理、施工等单位进行了现场勘察。

2裂缝情况

现场观测发现,裂缝位置归为以下几类:

(1)该楼纵墙距离东南角大角处约1 m左右存在45°角方向裂缝,各层均有表现;

(2)现浇楼板存在平行于横墙方向裂缝,随楼升高裂缝长度、宽度均有减少。裂缝表观宽度0.2 mm~0.5 mm不等,裂缝贯穿楼板,板厚大于120 mm的房间,未见裂缝现象。

(3)建筑物顶层四个大角现浇板45°角方向裂缝,表观贯通。并有漏水痕迹。此类裂缝出现时间晚于2.2所述裂缝。

3裂缝原因分析

在现场勘查的基础上,施工单位委托有资质的检测部门对建筑物混粘土、砂浆强度, 现浇板钢筋位置,砌体材料强度进行了经检测。检测结果各项指标满足设计要求及规范规定。

经过查阅施工资料,根据对施工中设置的沉降观测点进行复测,未发现不均匀沉降。

根据裂缝表现为贯通现象分析,此类裂缝不是受力或板强度不足引起。沉降观测结果也表明无地基不均匀沉降。根据裂缝产生的形式及时间,将裂缝产生原因汇总为:混凝土收缩、线管保护层不足和温度应力产生的裂缝。

3.2 环境因素

该工程主体施工期间是7~9月,施工环境温度较高。尤其是施工4层以下顶板混凝土浇筑时,正值8月份炎热的夏季,气温高而湿度小,在这种环境里浇筑的混凝土板表面水分蒸发速度很快,容易产生收缩裂缝。混凝土在硬化过程中由于水分蒸发、体积逐渐缩小产生收缩,而当混凝土的收缩引起板的约束应力超过混凝土的抗拉强度时,必然引起现浇板的开裂。

另外,工程所在地温差变化较大.而且该工程冬季时门窗尚未安装。经过冬夏交替,钢筋混凝土现浇板出现了裂缝。尤其是在建筑物的外墙角部位,混凝土楼板收缩引起的变形较大,却又受到纵、横两个方向墙体的约束,限制了它的变形,而设计规范注重的是强度和刚度的计算,距墙角1m左右的范围正好是负筋的末端,较为薄弱,因此在此处发生了开裂。

3.2 施工进度过快

该工程设计施工阶段则盲目追求进度压缩施工工期。主体结构的楼层施工速度平均为5~7天一层,最快的时候甚至不足5天一层。个别时候楼层混凝土浇注完毕尚不足24 h,强度未达到1.2kPa就进行脚手架安装、模板支护、钢筋绑扎、砌体砌筑、材料吊运等施工活动。楼板在强度不足的情况下受到冲击震动荷载和集中荷载作用会引起早期微裂缝。

3.3 混凝土材料

根据现场调查情况,该工程1~3层现浇板由于当时场地限制采用商品混凝土,强度等级为C25,泵送浇筑。为追求施工进度,使用了早强水泥。这种水泥配制的混凝土虽然早期强度增长很快但内部微结构和后期强度发展不足,温度变形和自收缩变形较大,即使早期未开裂,但已产生的应力未消除,后期阶段因外界温度、湿度环境的急剧变化又会有新的应力生成,新生成的应力与已有应力叠加后如超过混凝土的实时抗拉强度,就会在原有不可见微裂缝处扩展成可见裂缝。3.4 预埋PVC线管的影响

如同现在所有的住宅一样,随着科技的发展和生活水平的提高,设备的投资逐渐增加。建筑设备专业特别是电气专业,设计敷设有许多诸如照明、有线电视、电话等所需的管线,而且这些管线直接敷设于现浇板中,设备专业的施工人员往往追求线路最短、材料最省,有时集中于某一处现浇板中的管线多达4~5根甚至立体交叉,由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱。而且,所用的PVC管表面很光滑,与混凝土的握裹性很差无法共同工作,因而线管附近的混凝土很容易产生缺陷,引起应力集中,从而在混凝土收缩时该处因强度薄弱而导致裂缝发生。

4 结论及处理意见

本工程裂缝主要原因是温度变化、混凝土收缩产生的自应力裂缝。不属于楼板强度不足的结构裂缝,因此不影响房屋的安全使用。为确保该楼板在正常使用下的耐久性,决定对存在裂缝的现浇板采用封缝的方法处理,以防止钢筋锈蚀。对于楼面,由于尚未进行装修,采用切割机沿裂缝切10 mm深的“V”形槽,清理干净后,用微膨胀水泥砂浆灌实。而顶棚已抹灰,则采用切割机沿裂缝切槽,采用白灰砂浆掺少量石膏封缝。经过这几年的使用,尚未发现新裂缝,所以这种处理方法还是经济可行的。

5 现浇板防裂措施

5.1 设计方面

结构设计时适当增大板厚、提高配筋率。在板的配筋中,除按照计算布置各种受力钢筋外,还应考虑到温度应力、混凝土收缩等影响。外墙四角负筋直径不应小于8 mm,长度应大于1 500 mm,或者在端开间采用双层双向配筋。

5.2 材料方面

对于混凝土的原材料质量,应严把进货关,认真做好试验。热天施工时应掺缓凝剂、引气剂以延迟温峰的出现,抑制初期强度的发展。热天用的砂石料场应当有棚子以蔽阳光。冷天要注意保温,避免其中的含水结冰。注意改善混凝土的性能,尽量采用高性能混凝土,减小其收缩。订购商品混凝土时,应根据工程需要和不同部位提出对混凝土质量的明确要求。观念上、计划上要改变追求高早强,注意选用开裂敏感性小的水泥和抗裂性较好的矿物掺和料。

5.3 施工方面

加强施工管理,合理安排楼层施工作业计划。在楼层混凝土浇注完毕的48 h后,可分批安排吊运少量材料而且要做到轻卸、轻放以控制和减少冲击震动力。第三天方可吊卸钢管等大宗材料以及进行楼层柱、梁、墙正常施工。在模板安装时,吊运上来的材料应该作到尽量分散就位,减少楼面震动和荷重。材料吊卸堆放区的模板在搭设前,就预先考虑采取加密立杆(立杆的纵横间距均不大于800 mm)和隔栅。加强模板支撑强度和刚度,减少变形,提高该区域的抗冲击震动能力。

混凝土早期保湿养护是预防裂缝产生的重要措施,对其强度增长和性能的保证也十分重要。混凝土浇筑后要立即覆盖,避免混凝土表面水分散发过快,导致收缩迅速。

6 结束语

现浇楼板开裂的因素很复杂,往往不是单一因素造成的,需要设计、施工、监理、业主等各方面的共同努力,以控制早期裂缝,减少后期开裂。

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