浅析混凝土现浇楼板裂缝产生的原因与预防措施
【摘要】混凝土在现代工程建设中占有重要地位,然而混凝土楼板裂缝较为普遍。混凝土是一种非匀质材料,脆性较大,具有较高的弹性模量、较低的抗拉强度,加之外部因素的影响,使现浇混凝土楼板裂缝产生的原因较为复杂。总结许多工程实际,多数裂缝发生在混凝土拌和物的初凝到终凝这段时间内。本文分析了混凝土裂缝的产生原因,提出了控制和防止裂缝的措施等。
【关键词】混凝土、现浇楼板、裂缝原因、预防措施 当前,不论是框架结构还是砖混结构,现浇混凝土楼板的裂缝问题任是严重困扰着施工质量的首要问题。
一、现浇楼板裂缝产生的原因
现浇混凝土楼板裂缝产生的原因是多方面的,概括起来主要有以下几点:
(一)材料选用方面的因素1. 因构件受力、变形形成缺陷和裂缝。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。湿度不匀引起混凝土表面塑性收缩引起裂缝。
2.水泥品种。水泥的选择是关系到收缩问题的关键。随着高强混凝土的应用,水泥的标号等级要求也就相应提高,水泥用量也就会增加,产生的水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。
3.外加剂应用不当也会引起的裂缝。如掺减水剂用于改变混凝土和易性。高效减水剂吸附在水泥颗粒表面或早期水化物上,它或是被水化物包围,或是与水化物反应而被消耗掉,变得不能发挥分散能力,水泥颗粒间斥力减小,造成水泥颗粒凝聚,造成混凝土拌和物坍落度损失过大或短期内完全丧失流动性,引起混凝土施工困难,混凝土表面会出现收缩裂缝。
4.混凝土配合比。在原料一定的条件下,水灰比对混凝土收缩有很大的影响。在用水量一定内条件下,混凝土收缩随水泥用量的增大而加大,反之增大的幅度较小;在水灰比一定条件下,混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大;在水灰比相同条件下,混凝土干缩随砂率增大而加大,但增大的幅度较小。影响砼的收缩而产生裂缝原因包括单位用水量、单位水泥用量、水灰比、砂率等控制参数。
(二)施工方面的因素1.配筋、楼板厚度、施工工艺不合标准。施工中钢筋安放位置不正确、间距偏大、楼板浇筑时厚度控制不符合设计要求。浇筑过程中,振捣不足或过度振捣使混凝土产生离析和泌水,在表面形成水泥含量较多的
水泥浆层,水分蒸发,易形成收缩裂缝。
2.施工时模板的处理。模板施工因素对产生的影响主要是由于以下几方面产生的:(1)由于楼板模板支撑刚度不够,梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,造成模板支撑下沉变形过大;(2)模板支撑的稳定性不够,在施工期间过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移,也会引起楼板的裂缝;(3)拆模过早,混凝土硬化前过早承载或受到振动,很容易产生裂缝。
3.钢筋保护层偏大。施工浇注混凝土时为铺设架板,施工人员在钢筋上踩踏,致使板面负筋下沉混凝土保护层厚度偏大,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,沿板边缘近似成直线发展。
4.保护措施不到位。混凝土浇注后,没有按规定的要求进行养护,导致楼板收缩开裂。(1)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。(2)混凝土养护初期受冻。(3)楼板施工完成后,混凝土终凝初期,造成较大施工荷载和震动,也会使其产生裂缝。
(三)气温、空气等环境因素导致楼板裂缝
现在楼板在周围气温、空气等环境因素的影响下,也会产生裂缝的。空气的相对湿度越低,混凝土收缩越大;空气温度升高,混凝土的收缩随之增大。
二、楼板裂缝产生的危害
混凝土是多组分复合材料,在温度和湿度变化的条件下,混凝土在硬化过程中因互相约束而产生初始应力,造成骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝。这种微细裂缝的分布是不规则的,互不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温度变化,养护不到位失水干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐互相连通,从而出现较大的肉眼可见裂缝,严重的形成楼板上下贯通缝,这就成为有害裂缝。对结构的承载力,抗渗性、抗钢筋锈蚀性、抗化学侵蚀性等耐久性能产生严重的危害。
(一)影响结构承载力和使用安全性
对于受弯构件的楼板,尽管受弯区允许有宽度在一定范围内的裂缝存在,但是裂缝对结构承载力的影响是不可忽视的,尤其是一些使用者在装修时又给地面增加了很多设计者没有考虑的荷载时。
(二)影响结构的防水性
楼板产生裂缝,除了影响结构安全性外,对使用者所带来的最直接的问题是渗漏水的危害。
(三)严重影响结构的耐久性和使用寿命 化学侵蚀、冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等,都会对混凝土结构体产生破坏作用。由于工程建设周期较长,空气中的CO2、SO2气体及雨水等会顺着裂缝进入混凝土内部,促成钢筋锈蚀的加快;碱集料反应及碳化速度的加快进行;从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。
三、对现浇楼板裂缝的控制措施
(一)设计方面的控制措施
1、设计者在民用建筑工程中不要一味追求使用高强度等级混凝土。C20级能满足要求,就不要使用C30级。
2、由于承受荷载使构件产生过宽裂缝,合理地进行设计,可以防止这些裂缝的出现;对已出现的过宽裂缝的构件要采用加固措施进行加固。
3、由于地基过大不均匀沉降产生过宽裂缝,合理地在设计时进行建筑物在使用阶段的沉降验算可以防止这些裂缝的出现,对已出现这类裂缝的结构,要采用地基基础的防治措施对地基基础妥善处理后,再采用建筑结构的加固措施来解决。
(二)施工方面的控制措施
1、严格控制混凝土配合比,严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,严格控制砂石含泥量。
2、严格按照《混凝土施工规程》执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣施工缝设置和旧混凝土连接。对已出现这类裂缝的构件,根据构件的类别和受力特征,分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、甚至粘钢板加固、预应力加固等补救措施。
3、浇筑混凝土前将基层和模板浇水湿透,但不得有明水存在。
4、现场搅拌的混凝土要保证搅拌时间,严格控制外加剂的掺量,在混凝土初凝期注意抹压的时间和方法,抹面应在表面泌水完全排除掉时进行,抹面时应用力抹压,以闭合已产生的微裂纹和泌水孔;设计好大面积混凝土浇筑时的路线,避免干扰已初凝的混凝土。
5、模板要进行强度计算,支撑牢固,按规定时间拆模。
6、提倡使用平板振捣器,因为振捣棒振捣想不碰钢筋是不可能的。
7、加强养护工作,及时对混凝土加以覆盖或喷涂混凝土养护剂,防止水分蒸发;在混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得上去踩踏或进行施工。实践证明,
混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
四、结语
微裂缝在混凝土构件中是不可避免的,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现。施工单位和监理单位要提高认识,加强管理,控制好工序的质量,以确保工程的质量。 Et
参考文献:
[1]GB 50010-2001,混凝土结构设计规范
[2]GB 50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范
[3]GB 50300-2001,建筑工程质量验收统一标准
[4]GB 501-92,混凝土质量控制标准
[5]JGJ/T10-95,混凝土泵送施工技术规程