现浇楼板非结构性裂缝的形成原因与防治措施

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摘要:通过对现浇楼板非结构性裂缝出现的部位及其特征分析,阐述了其产生的原因,提出了具体预防和治理非结构性裂缝的办法,以确保建筑物的安全正常使用。

关键词: 非结构性裂缝裂缝成因混凝土收缩裂缝防治

1 概述

近年来,传统的预制板逐渐被现浇板所取代,由于使用了现浇楼板 ,房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构安全性均有很大提高 ,但也伴随产生了一些楼板裂缝，工程实践中,现浇楼板裂缝的出现具有普遍性和多样性，由于建筑物的破坏往往始于裂缝,所以人们一般把裂缝的出现视为危险的征兆,甚至产生裂缝恐惧症。

2 裂缝出现的部位及其特征

1) 沿钢筋走向的裂缝:在大厚度(如梁等)构件中,混凝土浇筑后数小时,即可发生这种沿钢筋走向的裂缝。

2)板面不规则短裂缝:裂缝呈不规则龟裂分布,且只分布在板面而不贯通。

3) 支座边环形裂缝:楼板裂缝在支座边约0.3m范围内平行于支座发展,甚至出现环状分布的情况。如裂缝贯通时板面裂缝宽于板底,呈现明显的弯曲受拉裂缝的特征。

4) 穿线管位置裂缝:该类裂缝沿穿线管布设位置产生,由于线管斜向布设较多,所以裂缝以斜裂缝居多,通过灯位、开关、插座以及接线盒位置等很容易就可以判定。

5) 板角斜裂缝:该类裂缝主要分布在房间四角,南侧房间居多,与墙体夹角约为45°,中部宽两端窄,端头消失在圈梁处。

6)楼板横向裂缝:该类裂缝基本均出现在板中部位置,横向贯通整个房间甚至整个宽度。

3 楼板裂缝的成因

3.1混凝土收缩

引起裂缝的首要原因是混凝土成型后养护不当,表面水分散失过快 ,造成混凝土内外的不均匀收缩,引起混凝土的开裂;或由于混凝土体积收缩受到地基或垫层的约束,而板的四周由于受到约束,不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂而出现裂缝。

3.2温度变化

钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件处在相同的环境中,当环境温度变化时,构件混凝土就会产生温度变形。由于板的体积与表面积的比值最小,所以板混凝土的温度敏感性往往超前于其他构件,当混凝土由于温度的影响产生收缩变形时,板混凝土由于受到变形滞后的梁、墙的约束而产生拉应力。当拉应力超过已浇混凝土的抗拉强度时,裂缝也就产生了。

3.3结构体型突变及未设置必要的伸缩缝

当房屋的伸缩达到其自由伸缩的极限时,就要引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也较多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一旦受到混凝土收缩及温差变化,易于产生裂缝。

3.4支座处负筋下沉产生裂缝

在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,刚性固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝。

3.5现浇混凝土楼板跨中裂缝

现在现浇混凝土楼板中预埋的管线非常多,这些管线往往在板跨中位置,这些位置又是所受弯矩最大的位置。断面的削弱造成应力集中导致截面被拉裂。另外,板的上部跨中位置往往没有配筋,温差变化和混凝土的收缩也极易导致楼板跨中裂缝的产生。

3.6混凝土塑性塌落引起的裂缝

其原因是混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,或是模板沉陷、移动或是沿斜面浇筑的混凝土向下流淌。

3.7荷载作用引起的裂缝

构件承受不同性质的荷载作用,会出现形状不同的裂缝。构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时,即会出现垂直于构件纵轴的裂缝。当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时,在与纵轴成45°夹角处主拉应力值最大,容易产生斜向裂缝,并向上下延伸。

4板裂缝的预防

4.1设计方面

1)楼板平面形状宜规则,避免平面形状突变,当有凹口时,凹口周边楼板宜适当加强配筋。当楼板平面形状不规则时,宜设梁使之形成较规则的平面。当平面转角过多,或者长度较长时,宜合理布置伸缩缝、后浇带。

2)适当增加板厚,加大混凝土楼板的有效截面。钢筋混凝土现浇楼板设计厚度不宜小于100mm(厨房、浴厕、阳台板不宜小于90mm)。

3)板的配筋最好用小直径、小间距配筋,配筋率可适当提高。上部负弯矩筋宜每隔一根设置一根通长筋,条件允许的情况下可对板采取双层双向配筋,以此来抵抗楼板跨中裂缝。针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝的产生和发展。

4)在满足要求的前提下,尽量采用较低的混凝土强度等级(但不应低于C20),提倡使用补偿收缩混凝土。

5)尽可能减少楼板中的预埋管线,减少楼板中管线的重叠,交叉布线处可采用线盒,预埋管线尽量布设在板的中心轴上,并在预埋管线上、下层增加构造配筋,以抵消断面削弱造成的裂缝。

6)提高外墙的保温隔热标准,以减少温差对楼板变形的影响。

4.2材料方面

1)楼板混凝土宜采用粉煤灰或普通硅酸盐等收缩性较小的水泥,并控制掺合料的掺量,粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%,同时尽可能降低水泥的用量。

2)楼板混凝土的粗细骨料级配应良好,细骨料不宜采用细砂,含泥量不应大于2%,粗骨料含泥量不应大于1%。

3)在现浇混凝土楼板中,应通过合理的混凝土配合比设计、提高砂石质量和降低混凝土坍落度等措施适当降低混凝土的用水量[1]。混凝土的用水量不宜大于180kg/m3,商品混凝土坍落度宜控制在15cm以下。

4)合理选用外加剂。混凝土应选用减水率高、分散性能好,并对混凝土收缩影响较小的减水剂。在混凝土中掺入适当的微膨胀剂,亦可显著减少裂缝的发生。

4.3施工方面

1)模板支撑体系应认真计算,并相互间设好拉杆形成整体,以满足强度、刚度和稳定性的要求。上下层支撑应在同一垂直线上,与下层楼板接触处应垫好楔子。

2)严格控制钢筋的保护层厚度,尤其是上部钢筋。对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳,并应保证足够的数量,使混凝土板达到设计的有效截面高度。同时加强施工管理,落实质量意识,浇捣板混凝土之前必须纠正被踩踏的上部钢筋,浇捣面积较大时必须铺设操作平台,防止施工人员直接踩踏上部负弯矩钢筋。

3)必须保证现浇板浇捣均匀密实、避免漏振、过振。混凝土浇筑完毕后,应做好二次振捣和二次抹面(二次振捣控制在混凝土初凝前,二次抹面控制在终凝前),以排除混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下部产生的水分和空隙,增强混凝土与钢筋的粘结作用,从而提高混凝土的抗裂性能,消除表面干缩裂缝。

4)应加强混凝土的养护,在混凝土浇筑完成12h内应加以覆盖和浇水。对已浇筑混凝土强度未达到1.2MPa前,不得进行后续施工,当混凝土强度未达到5MPa前,不得在现浇板上吊运、堆放重物。

5)施工荷载的堆放宜均匀,尽量放在支座处,放置时要轻放。因为此时的混凝土强度还很低,有了冲击力和集中压力,混凝土会产生内伤,很多裂缝是在此时产生的。

5楼板裂缝的处理

对于已经出现的楼板裂缝,应在设计单位确认不影响结构安全和使用的情况下,做弥补处理;在结构施工阶段出现裂缝的,应在楼地面和天棚粉刷之前做好裂缝的处理工作,然后再进行装修;在装修后出现的裂缝,处理前必须沿裂缝走向将装修层切除,切除宽度不小于600mm,然后在找平层中增设钢筋网片,用微膨胀混凝土(强度等级不小于C30)浇筑密实。板底裂缝可做一般密封处理。

6结语

尽管现浇楼板非结构性裂缝的成因复杂,影响因素较多,但只要对于现浇板出现的一些裂缝进行仔细的分析研究,找出原因,采取有针对性的防治措施,便会使裂缝的产生和发展得到较好地控制。