小议钢筋混凝土楼板裂缝产生原因及预防措施

时间:2022-07-15 05:24:47

小议钢筋混凝土楼板裂缝产生原因及预防措施

摘要:现浇混凝土板中的裂缝成为当前建筑存在的质量通病,成为居民住宅质量投拆的热点,给业主和施工单位、物业管理部门带来诸多矛盾。本文总结施工经验,对钢筋混凝土产生裂缝进行分析,并提出相应的预防措施。

关键词:混凝土裂缝;早强剂;变形裂缝;预防措施

1、裂缝特点和种类

钢筋混凝土楼板上产生的裂缝,根据裂缝出现的部位和形态,主要分为以下几种类型:

①穿线管位置裂缝由于在预埋线管处构件截面削弱和产生应力集中,该类裂缝沿穿线管布设位置产生,以斜裂缝居多;

②房屋外墙房间转角裂缝主要分布在房间四角,与墙体夹角为450,且基本上贯通楼板,裂缝中心位置大多在距板跨(短跨)1/4 以外的地方;

③横向钢筋裂缝数量较少,基本出现在板中部位置,横向贯通整个房间甚至整个宽度。

2、裂缝产生的原因

2.1 变形裂缝

2.1.1 干缩变形裂缝

混凝土硬化后,在较为干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失、蒸发,混凝土表面收缩,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。当采用商品混凝土为了满足流动性好的泵送条件,混凝土具有三大一小(即:水泥用量大、水用量大、砂子用量大、石子用量小)的特点,使混凝土粗骨料相对少、砂浆多、水灰比大。当混凝土结硬脱水时,易产生表面裂缝,此类裂缝一般无规则,裂缝细而密,数量较多。

2.1.2 冷缩变形裂缝

水泥水化时产生热量,使混凝土内部温度高,外部低。当混凝土的内外温差超过一定数值时,随着混凝土内部温度的降低,引起混凝土体积的收缩,由于混凝土硬化初期的抗拉能力极低,抵抗不住温差产生的拉应力而形成裂缝。

2.2 初凝受扰动产生的裂缝

混凝土初凝后,丧失流动性,其各项强度指标均未达到设计要求。当受到外界的扰动后,就会出现裂缝,扰动裂缝出现后,就不可能恢复了。混凝土受扰动的原因有:①搬运材料时对混凝土的撞击;②对混凝土产生的振动;③模板刚度不足,变形过大。

2.3 负弯矩裂缝

施工时由于对负弯矩筋踩压,使负弯矩筋位置发生变化或产生变形,造成负弯矩筋承载力不足,保护层加厚,导致混凝土构件上部产生裂缝。

2.4 混凝土碳化产生的变形裂缝

混凝土碳化是水泥石中氢氧化钙与空气中的二氧化碳在温度适宜时产生的化学反应,反应后生成碳酸钙,放出结合水使混凝土收缩变形产生裂缝。

3、裂缝预防措施

3.1 设计中采取适当的构造措施

对于设计人员来说,应合理选择结构形式,降低结构约束程度,对水平构件梁、板、墙等采用中低强度级别混凝土,加强构造配筋,如板顶部的受压区连续配筋,板的阳角及阴角配置放射筋,梁腰筋间距200mm,对于地下钢筋混凝土,选筋时尽可能选用直径较小、间距较密的钢筋。

3.2 加强商品混凝土的质量

由于商品混凝土具有“三大一小”的特点,商品混凝土的高流态,大坍落度,使商品混凝土的早期塑性收缩变形过大,使产生裂缝的可能性增大。因此,由商品混凝土厂家严格控制混凝土原材料的质量和技术标准,选用低水化热的水泥,优选掺合料,粗细骨料含泥量尽量减少,细致分析混凝土集料的配合比,控制水灰比,减小坍落度。应根据实践工程不同部位和性质,提出对混凝土明确的质量要求,同时在施工现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度。

3.3 优化混凝土配比

加入适量掺合料或外加剂,以改善混凝土的特性,从而降低水化热。

3.3.1 采用粉煤灰代替部分水泥

试验证明,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,使其替代部分水泥,不仅可以降低水化热,而且能起到改善混凝土和易性的效能,且掺加粉煤灰后,混凝土的后期强度与基准混凝土相等或略高,在施工中选择Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,通常取代水泥的比率不超过10%。

3.3.2 掺加减水剂

由于减水剂对水泥粒子具有分散作用,能增大水泥浆的流动性,混凝土中加入减水剂,在保持混凝土流动性及水灰比不变的条件下,可以减少水泥及水的用量,从而控制混凝土的水热化。

3.3.3 尽量少用早强剂

为赶工期,使用早强R 型水泥和过量采用早强或超早强外加剂,会加速冷缩变形裂缝的形成。因为早强的R 型水泥和超早强剂结合在一起,造成水泥加速水化,短时间内形成极高的水化热,使混凝土内外产生较大的温差,产生冷缩变形裂缝。

3.4 加强养护,防止扰动

混凝土后期强度的形成和混凝土后期裂缝叠加值的大小与混凝土前期的精心养护极为有关。在实际工程中,有时为赶工期,往往缺乏较充分和较足够的浇水养护时间,加之后续工作要进行测量、定位、弹线和运送材料,对混凝土产生扰动,导致混凝土产生裂缝,施工中必须坚持覆盖麻袋或草袋进行7d左右的保湿养护。通过延长养护时间,可以使混凝土表面蓄存一定的水分,这样可以延缓混凝土内部水化热的降温速度,从而缩小混凝土中心和表面的温度差值。模板的支撑要牢固,输送管支架不得支撑在模板上,消除对模板的扰动。因此,混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的精心养护可以减少或避免产生收缩裂缝。

3.5 加强对负弯矩筋的保护

楼板施工时,上层负弯矩筋的保护一直是施工中容易被忽视的问题。由于管线的暗敷,人员的踩踏等,都可能造成负弯矩筋的变形松动和位移,从而导致负弯矩筋的保护厚度加大,承载力降低,出现裂缝。因此,在施工现场应加强教育和管理,使施工人员充分认识和理解负弯矩筋的正确位置对结构的重要性。安排钢筋工在混凝土浇筑前和浇筑中对有问题的负弯矩筋及时整修。

4、形裂缝补治

对于现浇混凝土板的变形裂缝,应灌缝修补、封缝。在补缝、封缝的过程中,要注意在干湿循环和冷热循环的反复作用下,变形裂缝有“出现———稳定———再出现———再稳定”的特点。

对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可抹压一边处理。其他一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2 或1:1 水泥砂浆抹缝,压平养护。当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2 水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。由于混凝土质量问题、板厚度不够或板截面受削弱较大,以及钢筋位置偏差等原因产生的裂缝应视为结构承载力不足的表现,应对楼板进行静载实验,检验其结构安全性,会同有关部门进行分析,一般可采用胶粘扁钢或钢板,板缝用灌缝胶高压灌胶等措施补强。

5、结语

通过综合分析可知,选用早强材料过分追求混凝土早强和商品混凝土“三大一小”的特点,是加大混凝土收缩变形的内因,而养护条件和施工中的人为因素是混凝土收缩变形的外因。混凝土收缩是一种自然现象,对普通混凝土而言,通过采取适当的预控措施,可以达到防止产生过长或过大的收缩裂缝的目的。因此,只要能认真地掌握和改善混凝土变形裂缝的内外因条件,混凝土楼板的变形裂缝就可以得到有效的控制。

参考文献

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