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现浇钢筋混凝土楼板施工裂缝的案例分析

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:物理:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

摘要:浅析住宅建设中钢筋混凝土楼板施工裂缝产生原因及处理措施。

关键词:混凝土楼板;裂缝;原因;处理

现住宅建设施工中,一般都用现浇砼楼板方法,这样能提高建筑物整体抗震性能。但也出现一些质量问题,即楼板裂缝,己成投诉热点,是迫切需要解决的技术难题。在此从裂缝的现状、成因、控制措施等浅谈个人见解。

一、裂缝状况

淮北地区住宅楼裂缝多发生在施工后期及使用后。出现部位:沿负弯矩筋边缘,进深方向;模板四角45º折角处;沿电线管预理方向;施工缝处。裂缝深度多为贯通裂缝和纵深裂缝,表面裂缝和浅层裂缝少。0.1-0.5mm宽居多,0.5mm以上少。呈上宽下窄及肉眼只看到上部形态。浇水试验,渗水轨迹清晰,呈规律性。大开间多、小开间少;南向房间多、北向房间少;底层多、上层渐少;进深方向多、开间方向少;条形楼中间单元多,边单元少。

二、裂缝原因

砼裂缝原因:外荷载直接应力、次应力引起;变形作用引起。包括温度、收缩和地基不均匀沉降变形,少量裂缝不与荷载有直接关系。经调研分析,90%以上由变形作用引起,地基沉降变形引起的很少,温度和收缩变形引起多。变形受到约束超过砼的抗拉强度,导致裂缝产生。应力是固有的物理化学性质。硅的收缩包括塑性、干燥、碳化等收缩。塑性收缩在砼硬化前,时间短,碳化收缩在后期。影响最大、最长的为干燥收缩,水分蒸发引起。集料的干燥收缩很小,主要是水泥石干燥收缩造成。

现浇砼楼板表面系数较大的构件,为温度应力和收缩变形。若是完全自由的,变形达到最大值时,内应力为零,不会产生裂缝。若变形受到约束,内应力达到最大值,变形为零。介于这中间过程,即为弹性约束状态。此状态下,结构要有变形的余地,如结构能满足要求,不再产生约束应力;满足不了,则必然产生约束应力,超过半的抗拉强度,导致开裂。

裂缝不可避免,有的栋号没有,有的却有,程度还不一。除内因条件作用外,还有外因。外因(季节温差)通过内因起作用。市住宅工程:当年开工并竣工;入冬前完成土体,越冬后,装修竣工。主体工程不在炎夏,就在严冬。季节温差(昼夜温差大)40-64℃,又停止养护。入冬前交验的,多数不入住,室内在封闭状态下采暖,处于完全干燥状态。反复温差作用,砼内部产生温差应力,必然引起变形。受圈梁构造柱和墙体的约束,造成四角折角处和房间中部受拉产生裂缝。另还与施工质量控制水平有关。

1、裂缝与养护。干燥对早期砼的抗裂能力有严重影响。养护可改变砼结构、浸透性及吸水性等性能。特别是表面,早期水分散失,强度降低,不能抵消张拉应力,易产生裂缝。泵送砼多采用"双掺技术",外加剂中的引气保塑组分存在改变了砼孔结构。表面水分蒸发散失时,保水性好毛细管不易形成,内部水分难以外移平衡,使表面层与内部的湿度梯度增大,失水干燥引发裂缝。开始微裂缝和楔形裂缝的尖端起到毛细管的吸水及楔劈作用,收缩应力集中,裂缝向下延伸。发生较早,当砼再次经历温差变化及干缩变形时,应力集中于原有裂缝处,致使部分裂缝裂透。

2、裂缝形成与砼早期扰动。现普遍第一天浇筑砼,第二天开始砌筑,且施工荷载严重超标,养护随即停止。这样干燥环境受过载的扰动,影响砼的致密性。由于物质组成很不均匀,加之施工扰动,内部存在很多不均衡点,其集中应力受到变形作用时,极易产生裂缝。

3、裂缝部位与薄弱环节。施工缝处接搓处理不细,致使新旧砼衔接不紧密,凝固过程中收缩变形引发裂缝;预埋线管部位,不按规程操作,致使保护层厚度失控,有的多管交叉,如不仔细处理会使局部截面削弱,抵抗砼变形能力减小。在砼产生温差应力或干缩时,此位置引发裂缝;早期塑性裂缝,中后期产生裂缝,多为早期的发展,数小时内出现。随着泵送砼施工工艺的发展,砼裂缝控制技术难度加大。过去干硬性及预制砼收缩变形约2.5-3.5×10-4,现泵送约6-8×10-4。泵送砼因流动性与和易性的要求,坍落度增加,水灰比增大,水泥标号提高,其水泥、用水、砂率均增加,骨料粒径减小等诸因素变化,导致砼收缩及水化热作用增加,收缩时间延长。砼是粗集料、细集料、无机胶结材料(水泥)和气体组成的非均质堆聚结构,充满微观裂缝,肉眼看不到,且以此能见度为标准,约0.02-0.05mm。从工程有害影响方面和最小界限判断,以0.05mm为宜,认为小于0.05mm者为无裂缝建筑。国内外规范都以最大允许裂缝宽度作为裂缝控制标准,无裂缝只是相对的。

三、裂缝控制措施

裂缝免不掉,只是限制宽度,防止有害裂缝。减少裂缝,或推迟发生是可做到的。控制描施:①优化砼配合比,提高砼抗拉性能。现场拌制小坍落度或泵送砼,在现有配合比基础上应试验研究高性能砼,优选有利于抗裂性能级配。减小水灰比、坍落度,降低砂率,增加骨料粒径,降低含泥量及杂质量。选用影响收缩、水化热较小的外加剂和掺合料(复合矿渣磨细粉等)。②改善砼养护工艺,减少自身收缩。一般养护14天比3天的收缩比降低20%。按规范养护,应有效、持续的使砼表面保持适当温度和湿度条件。浇筑时间不长的,仍处凝结、硬化过程,水泥水化速度快,潮湿条件可防止砼表面脱水产生收缩裂缝。散热时间延长,强度的松弛作用得到充分发挥,使砼总温差产生的拉应力小于砼的抗拉强度,防止贯通裂缝产生。潮湿条件可使水泥水化充分、完全,提高砼抗拉强度,增强后期裂缝抗力。养护应设专人,按规范规定严格进行。用喷雾器不间断地轮流喷洒砼表面,既不影响下道工序,又能保证效果,基本无裂缝。③规范施工操作规程,避免砼浇筑后的扰动。尽量采用小流水段施工,浇筑后不要过早上人,合适的开砌时间应在砼达到5N/mm2后;为不早期受损,又不影响工期,宜采取早强措施;5N/mm2值应制作同条件试块,确定达到的天数。浇筑完毕后新浇砼模板体系、施工人员、机具等有可能使下一层楼板超载,应在上层的砼浇筑完后再拆下层模板。为防新浇砼受震动及局部荷载重分布,浇筑后2d内不要拆除下部的任何一层模板和支撑。④重视薄弱环节管理,控制引发裂缝。施工缝、后浇带、预埋线管部位,易塑性裂缝等,应严格按规范施工,制定具体措施,作好技术交底,必要时加膨胀剂,调节砼的收缩。

四、裂缝处理

处理遵守的原则:①宽度在设计允许范围内时,可不作处理。②宽度超过规范要求时,不要急于处理,查清开裂原因。待发展基本稳定后再处理。影响结构安全的裂缝,应提请设计或主管部门处理。③正常裂缝应结合使用情况处理。化学灌浆:适用于贯通裂缝,可用专用压力设备将化学浆液(环氧树脂、氰凝、聚氨脂等)压入缝内;开槽嵌缝:在原有裂缝位置开槽并清理干净,用密封材料(环氧胶泥,密封油膏,聚合物砂浆等)填满嵌实;表面涂抹:在裂缝表面涂刷密封涂料(聚氨脂或环氧树脂)或防护砂浆(聚合物砂浆或氯丁胶乳砂浆),加玻纤布作加劲层。

参考文献

1、王昭元.水泥混凝土收缩裂缝问题成因分析(内部交流资料).

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