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浅谈楼面板裂缝的分析和控制措施

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摘要:建筑裂缝涉及到建筑产品的质量问题,对于楼面板裂缝不但影响企业的建筑形象,同时引起人们的不安全感与恐惧感。本文针对建筑当中现浇混凝土板裂缝产生的形式、原因、控制三方面对其进行详细阐述。

关键词:楼面板裂缝裂缝形式裂缝原因裂缝控制

中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:

住宅建筑中混凝土楼板的贯通性裂缝,容易造成渗漏,会导致水分和有害物质的渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的老化,从而影响结构的承载能力、使用功能和耐久性,同时引起人们的不安全感和恐惧感。因此,板类构件的裂缝控制具有重要的现实意义和技术经济意义。

一、现浇混凝土板裂缝形式

现浇混凝土板的裂缝,其发生的部位、走向、宽度都带有一定的规律,总结起来主要有下列几种情况:

1、在现浇混凝土楼板内预埋的线管部位处,混凝土板面易出现裂缝,裂缝宽度0.2~0.3mm,一般较短且与埋管方向多数垂直,间距较匀,而板底无裂缝;

2、在现浇板后浇带的混凝土交接面处,也有部分现浇楼板发生贯穿性裂缝;

3、当建筑物形状不规则时,常在建筑物的凹角处,现浇楼板易产生平行于纵向或横向墙面方向的裂缝或斜裂缝,裂缝宽度一般为0.2mm左右,常呈贯穿状态;

4、长形建筑物近顶端的相交的外墙处的现浇楼板处,裂缝呈条形状,与外墙呈45°的夹角,裂缝宽度一般会从0.1到0.3 mm或更宽,且大多数是贯穿性裂缝;

5、温度及混凝土的收缩作用,使一些混凝土现浇板在长边或短边方向跨中产生无规则的贯穿性裂缝;

6、现浇混凝土板支座处负筋下沉,混凝土板支座处产生纵向裂缝。

二、现浇混凝土板裂缝原因

1、结构设计方面原因

现行设计规范和结构设计侧重按强度考虑,而针对控制温度应力与混凝土的收缩应力进行的配筋往往考虑不够。如墙体变形会影响到楼板,使楼板在板角部位产生拉伸变形,一般的结构设计在板角部位增加抵抗负弯矩钢筋的目的,只是考虑楼板在承重竖向荷载作用下弯曲变形,没考虑墙体或边梁对楼板的影响。因此,即使在板角增加了负弯矩钢筋或增加放射形配筋,也难避免端部单元楼板板角45°方向的裂缝。

对具有预埋管的楼板在防止板裂缝的构造措施考虑不够。目前板中预埋穿线管很少用钢管用PVC塑料管,而PVC预埋管与混凝土的握固力小,PVC管密集部位处楼板的抗弯刚度计算要降低。

(2)温度应力及混凝土收缩引起的裂缝

混凝土在施工和凝固的过程中受环境温度的影响,特别是在夏季气温高,混凝土在浇捣时和浇捣后未及时湿水或保湿养护,混凝土表面温度上升,板内产生膨胀,因而产生温度应力,温度应力在板内产生拉应力传到板角处,板角受支座的约束不能自由伸缩,从而在板角处出现裂缝。

混凝土浇捣后,在硬化过程中和硬化后的一段时间内,混凝土的体积变形干缩界面上,由于先浇捣的混凝土和后浇带上后浇捣的混凝土都会产生收缩,如果没有采取必要的措施,新老混凝土界面上会产生裂缝。

(3)施工原因造成混凝土楼板裂缝

施工时,将楼板负筋踩下,造成负筋没有起到应有的作用,楼板在板角和板边产生裂缝。

三、裂缝防止措施

1、优化工程设计

(1)提高楼板的强度和刚度是防止楼板开裂的有效措施,因此应适当增加楼板厚度和配筋率。

(2)合理调整建筑物“重心”和“形心”的位置,尽量让其重合,减少偏心倾斜。基础设计应与上部结构荷载相协调,确保建筑物均匀沉降。

(3)楼板筋设计应采用细经密排,最好采用双层双向钢筋,角部放置放射筋,预留洞口等薄弱部位应设置加强筋。水、电管线避免重叠、交叉。

2、优化配合比设计

选用高性能混凝土,在混凝土中掺入适量的膨胀剂,使混凝土产生微量膨胀来补偿其产生的收缩。严格控制水灰比将水灰比尽量控制在0.50以下,同时应控制水的总量,若采用泵送混凝土,水的用量应控制在190kg/m3以内,如果塌落度不能满足要求,应采用高效减水剂解决。水灰比的降低,将会提高混凝土的弹性模量,提高其抗裂性能。在保证混凝土强度的前提下,尽量降低水泥、砂含量,提高石子用量。

3、合理选用原材料

(1)水泥 : 选用水化热较低的水泥;强度较高的水泥能减少水泥用量,有利于防裂。

(2)外加剂 : 选用减水率较高的高效减水剂以及性能优越的膨胀剂,泵送混凝土还需掺入缓凝剂,最好选用复合型外加剂,既满足多种性能要求,又方便施工。

(3)掺合料 : 泵送混凝土选用优质的Ⅰ级粉煤灰。掺入量为水泥用量的12%~15%较适宜。

(4)砂、石骨料:应选中、粗砂,且砂中含泥量严格控制在3%以内。应根据泵送能力,尽量选用粒径较大的碎石,有条件时选用5~40mm粒径的级配石。

4、加强施工过程控制

(1)模板支撑系统应有足够的强度、刚度和稳定性。浇捣混凝土时应留置同条件的拆模试块,满足设计和施工要求时方可拆除模板,早拆体系应有独立的稳定系统,不得先拆后撑。后浇带部位的支撑不得提前拆除,防止改变梁、板的受力状态。

(2)应设置支撑筋来托起负弯矩筋,使其具有足够的有效高度和保护层。角部放射筋的位置应严格绑扎到位,严禁踩踏。同时不得遗漏角部的构造筋。

(3)混凝土搅拌时严格计量,搅拌时间应保证在120s以上,确保拌制的混凝土均匀。混凝土采用二次复振和二次模压。

5、控制缝的形式

①地面上控制缝的形式

在地面上使用控制缝时通常在浇筑的当天在混凝土表面锯开一个缝。锯开后应立即用水压或气压清除缝内的残留物,最好将缝处密封,以免外部物质的进入,此种方法也是最经济的形成控制缝的办法。

设置控制缝的另一种方法是在混凝土硬化前,用金属条或者塑料条埋入混凝土中。当板比较厚时,需要在板底设置一条缝以诱导裂缝的出现。

当板承受的荷载较大时,这时要求缝的尺寸比较大。通过在板内埋入经过处理后与混凝土无粘结的插筋后,剪力可以在缝处传递。通常有三种方法可以达到钢筋与混凝土无粘结的目的:用无粘结物质覆盖钢筋;用低摩擦的外套包裹钢筋;把钢筋安置在刚性管中,钢筋可以滑动。如果缝没有贯通,那么一般伸缩缝都设置在顶部。为了缝的有效性,插筋需要水平放置且相互平行,与板的长度方向平行。经常被用于大型地面板的一种缝是部分无粘结控制缝,在缝处钢筋连续。钢筋至少有一半与混凝土无粘结,因此混凝土早期的热运动和收缩能够在缝处自由发展。

②楼板控制缝的形式

在楼板内一般可把塑料或者金属的窄条预先放置在混凝土内,在混凝土初凝后将窄条取出(或留在混凝土中),一个狭长的控制缝就形成了。在形成的凹槽处,需要使用密封剂填塞,以防止水和化学物质的渗入。

(4)控制缝的位置与间距

控制缝常用于分割大的、相对细长的结构单元,例如,把楼面和地面分割为比较小的部分。在工业与民用建筑中用于解决楼板开裂问题时,一般可把控制缝设在梁(墙)线上或是梁(墙)线之间,也可设置在应力集中处。

6、影响结构安全性的裂缝处理

采用混凝土面粘贴碳纤维或粘钢加固的方法。粘贴加固前应对基层进行处理,主要使用砂轮机打磨平整,并用空压机吹去粉尘,粘贴面混凝土应有足够的强度。钢板应进行除锈,可采用喷砂、打磨的方法。

混凝土楼板裂缝是一个带普遍性的技术问题,产生裂缝的原因有多种多样。所以,混凝土楼板裂缝的防治重点在于“防”而不在于治。只有加强混凝土配合比、原材料选用和施工过程的控制,严格遵守施工技术规程,提高施工技术水平,我们才有可能做到最大程度地减少混凝土裂缝的产生,把裂缝宽度控制在设计范围内,尽量减少有害裂缝的产生。