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大面积现浇混凝土楼板裂缝成因探讨及应对措施

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摘要:大面积现浇楼板混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。本文针对工程实际中出现的问题,进行了个案分析,并提出混凝土的裂缝应加强全程控制,以便消除施工安全和质量隐患。

关键词:大面积;混凝土楼板裂缝;探讨

混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生在施工阶段,其病因一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,且宽度一般在0.05mm以下,这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的前提下,一般视为无害。宏观裂缝是指宽度在0.05mm以上,并且认为最终宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的(即裂缝不再扩展);但随着住宅楼中大面积客厅现浇板设计越来越多的出现,因此在施工过程中也经常发现有沿板的跨中,或沿墙的四大角出现水平或斜裂缝宽度大于0.3mm的现象,因而对于大面积现浇楼板混凝土的裂缝应加强事前控制,已便及时消除该质量隐患。

1工程概况

西北某市工程教育基地宿舍楼工程,是一座5层砖混结构住宅建筑。地上5层,建筑高度18.60m,单体建筑面积11542㎡,工程单层建筑面积约2300㎡,楼面板为整体现浇,采用满堂脚手架从下到上分层施工。

2 施工中出现的缝的类型

大面积混凝土楼板浇筑中出现裂缝种类较多,形态各异。主要归结有:

(1)裂缝在楼板上表面出现,分布不规则,成龟裂形式;或在楼板钢筋上方,沿钢筋方向裂缝。

(2)裂缝为贯通裂缝,此情况一般出现在板跨中位置。

(3)塑性收缩裂缝。这种裂缝断断续续,一般粗而短,不贯穿于整个露面整体,缝裂到钢筋为止;

(4)材料离析沉降裂缝。混凝土组成的粗细骨料,由于颗粒大小和密度不同,造成在浇筑过程中沉降速度不一,粗颗粒相比细颗粒要沉降快,在遇到钢筋、模板时遇阻,在受阻的上方就会发生裂缝;

塑性收缩裂缝

材料离析裂缝

(5)水化热温度裂缝。水泥在水化时放出大量的热,混凝土内外冷却速度不同,内部积蓄热量多,膨胀大,而表面膨胀小,表面受内部的约束力产生拉应力,当拉应力超过限度时, 混凝土便开裂;

(6) 干湿交替、温度变化裂缝。混凝土在干燥脱水、温度变化和干适交替作用下发生变形,经常发生在楼板中央位置。

3裂缝成因分析

(1)设计深度不够:由于设计时没有考虑在板跨中部设置抗裂分布钢筋或钢筋设置不能满足要求,而使大面积混凝土因收缩而产生了表面裂缝。

(2)未按设计要求进行施工:

①未按设计配筋进行布置,特别是支座负弯矩筋布置不合理,浇筑混凝土时没能有效地控制负筋保护层厚度,造成支座附近处板上部钢筋混凝土抗拉能力降低。

②未按设计板厚进行施工,施工时没有设置足够的板厚控制标准点,致使板厚不足,引起楼板受弯承载力降低。

(3)配合比不当:混凝土水灰比过大,在振捣时表面积聚大量浮浆,施工人员未予清除,致使混凝土成型后表面强度不够,使得混凝土在凝结早期出现伸缩裂缝;或是在施工时随意更改混凝土配合比,使混凝土强度发生变化。

(4)没有对配合比进行试配:实验室的配合比是理论配合比,现场应该根据骨料的含水率等情况进行试配,将其调整为施工配合比。

(5)原材料质量把关不严,计量不准:采用不同品种标号的水泥混装、混用,或拌制混凝土用的粗细骨料级配差、含泥量超标没有及时进行清理,而是将就使用导致现场计量不准。

(6)模板及支撑件施工把关不严:在模板安装过程中,由于强度、刚度、稳定性没有满足规范要求,导致出现不均匀沉降,以及立模的方式不当,致使混凝土在浇筑过程中出现局部变形而导致混凝土楼面开裂;另外在未达到混凝土的拆模或虽然达到混凝土拆模强度但由于上部继续施工,其施工荷载远远大于设计允许的使用荷载,而采用先拆模后再加支撑的方法,从而导致现浇楼面裂缝。

(7)未按施工规范要求进行施工:由于楼板较厚,振捣不实造成沉降裂缝;养护时间上,只重视浇筑后1~2d的养护工作,后期就忽视了;另外有些工程,上午浇筑完楼面混凝土,下午就弹线、上砖头,进行砌墙,没有必要的施工间隙,致使混凝土被压开裂。

(8)商品混凝土在现场随意调整水灰比:由于混凝土运输时间过长等原因,导致混凝土到达现场后因水灰比过小而无法进行泵送,施工人员在现场任意加水来调整水灰比,致使混凝土的强度和结构都发生了变化,因而导致混凝土表面出现裂缝。

4 裂缝控制和预防措施

(1)严格按照设计文件及图纸会审内容要求进行施工。

(2)严格控制原材料质量。水泥进场必须有出厂合格证及试验报告,并应对其安定性和强度进行检验,严禁不同品种、标号的水泥混装、混用;采用中粗砂,严禁使用细砂;石子应符合设计要求的质量和级配,尤其是含碱量要严格控制,并应尽量使用碎石,应控制含泥量和石粉含量。石子中禁混煅烧过的白云石和石灰块。

钢材有出厂合格证和质保书,并经见证取样送检,复试合格后方可使用。

(3)严格计量,确保混凝土质量。按现场施工配合比严格计量,严格控制,采用低水灰比。在确保强度和耐久性前提下,采取适当的技术措施,尽可能减少水泥用量,避免由于过量水泥而产生内应力导致的裂缝。

(4)加强过程控制:

①在大面积浇筑混凝土时,要预留后浇施工缝,在后浇施工缝处,钢筋不能断开;

②振捣混凝土时,楼板表面至少搓平3-4次,且最后一次搓平压实在混凝土初凝后终凝前进行,以保证混凝土不再因下沉而引起裂缝。

③严格控制混凝土浇筑后的上荷载时间,保持必要的施工间隙。在混凝土强度未达到1.2MPa时不准上人施工,堆载不允许集中,应尽可能均匀放置。

④浇筑完的混凝土及时进行保温、覆盖。冬季特别注意保温工作,防止温度应力引起混凝土开裂。

(5)加强施工工艺管理:要求现场管理人员提高工程质量意识,技术人员对于商品混凝土因运输而出现的质量问题要有应急预案,提前采取行之有效的措施,现场严禁加水。

5 楼板裂缝出现后的处理

5.1对使用安定性不合格水泥导致的破坏性裂缝,需进行彻底的处理。处理可采用凿去全部有害混凝土后,重新浇筑的方法。

5.2 对受力产生的裂缝,可根据裂缝出现的原因,有针对性的采取加固补强措施,并对已影响到结构安全的楼板裂缝,在对裂缝进行封闭的基础上,采用粘钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。

5.3 对温度、收缩等非受力因素产生的开展已基本稳定的裂缝,宽度在0.2mm以上的,因其已影响到结构正常使用和结构耐久性,可采用自动压力灌人环氧树脂的方法对裂缝进行封闭;宽度在0.2mm以下的裂缝,因其对正常使用、耐久性均无影响,因此裂缝无需修补,可仅进行裂缝表面涂刷封闭处理,以恢复观感。

6结束语

从以上分析可以看出,混凝土出现裂缝是由多种因素造成的,归纳起来主要有三类:一是外部荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;二是内部应力(包括温度变化、体积收缩、不均匀沉降、化学反应等)引起的裂缝;三是由施工操作不当(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。因此,大面积现浇楼板混凝土浇筑,预防混凝土裂缝的产生,最根本的是要多观察,多比较,善分析,善总结,制定各种预防和应对措施,减少和避免施工中出现的各种混凝土裂缝,使工程质量达到预期的目标。