建筑工程现浇混凝土楼板裂缝防治技术研究

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第13期   作者:王忠晋
[导读] 本文主要以具体的工程案例为切入点,分析了现浇混凝土楼板裂缝出现的原因的分析,探寻了裂缝的有效的控制措施。
        摘要:随着城市化进程的进一步加快及住宅商品化的不断深入,人们越来越重视建筑工程质量。现阶段,高程建筑工程裂缝问题已经成为了各方关注的主要问题,特别是北方地区具有较大温差,且大多施工都选用泵送砼技术等,导致裂缝大量产生于现浇混凝土楼板上,降低建筑结构的承载力、耐久性及防水性。为减少裂缝,必须加强管理,并采取行之有效的措施进行处理。本文主要以具体的工程案例为切入点,分析了现浇混凝土楼板裂缝出现的原因的分析,探寻了裂缝的有效的控制措施。
关键词:建筑工程;现浇混凝土;楼板裂缝;控制措施
1混凝土裂缝产生的原理及类型
        混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
1.1塑性收缩裂缝
        塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在千热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态,较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。
        塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。
1.2沉降收缩裂缝
        沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝呈梭形,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度宽度0.3~0.4mm,受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
1.3温度裂缝
        温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
2现浇混凝土楼板裂缝的原因分析
        在具体使用环节,结构物往往需承受诸多荷载,最主要的有2种,如外荷载、变形荷载。则裂缝产生的原因可具体归结为以下几点:
        (1)通过静荷载、动荷载等外荷载的直接应力产生,也就是根据常规方式进行计算的应力产生的裂缝。
        (2)通过外荷载作用,结构次应力产生裂缝。因大量结构物具体工作状态并不完全等同于常规计算模型,如一般选取薄膜理论计算壳体,壳面误差相对较小,则误差主要存于相对边缘位置,因此位置的弯矩、切力等产生裂缝。


        (3)因变形变化产生的裂缝,其引发因素一般为温度、收缩、膨胀等。具体而言,结构产生变形,如变形无法实现则会出现应力,该应力与结构刚度存有密切关联性,当应力比规定数值大时则会产生裂缝,出现裂缝后才能满足变形,同时降低刚度,应力松弛。
3现浇混凝土裂缝的控制措施
3.1材料措施
        首先在选择材料材质的类型和种类时,要检测其抗裂和收缩方面的性能是否满足楼板的一应设计指标要求。比如极为关键的一种材料就是水泥,其规格和型号要进行科学选用,并防止其他杂质混入其中,并且根据施工实际需求降低水灰配比,所选用的骨料要具备相应的级配标准和规范,并且要将其中泥含量控制在合适的含量比例范围之内,如果不能合理控制其含泥量,那么就会引发混凝土出现严重的干缩现象,进而加大出现裂缝问题的几率。还要确保钢筋结构的稳固性和强度,发挥其加固作用。
3.2施工措施
        (1)加强商品混凝土质量管理,严禁运输过程和现场浇捣混凝土时擅自加水,保证混凝土配合比不被人为破坏,确保混凝土浇捣的质量,以防止裂缝的产生。
        (2)施工中应注意做到防止早振,过振造成的板混凝土出现分层而降低混凝土的轴心抗拉强度;同时,混凝土浇筑完工后,必须派专人浇水养护,必要时用塑料薄膜覆盖,可减少和防止水分蒸发过快和温湿差变化过大引起的主拉应力。一般混凝土浇筑完毕24小时后方可进行施工放样,48小时进行模板制作、安装等其他作业,严禁集中堆载及施加冲击荷载。
        (3)钢筋制作安装时,板面负筋<Φ12,距梁200mm外设置600×600mm方格网,≥Φ12设置1000×1000mm马凳筋,以保证板面负筋的位置。
        (4)严格控制板面负筋的保护层厚度。应采用铁架子或垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不会下沉,从而有效控制保护层厚度,避免支座处因钢筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝。
        (5)应提高模板制作、安装工艺,保证其具有足够的刚度和稳定性,使之能承受施工过程中所产生的荷载,以避免由于模板的弯曲变形造成混凝土的开裂。
        (6)应加强混凝土施工现场管理,对混凝土施工的每个环节要严格按照国家有关规范进行,严禁野蛮施工,以尽量避免人为因素造成混凝土施工质量下降,而引起裂缝的产生。
        (7)在使用小直径钢筋的情况下,可适当提高配筋率,来提高混凝土的极限拉伸应变,角部负筋应双向配置,单向板也应四面均配置负筋。在相同配筋率的情况下,采用直径较小的钢筋,缩小钢筋间距,可提高现浇板的抗裂能力。
3.3其他措施
        表面处理法:表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的缝、不伸缩的缝以及不再活动的缝。常用材料有环氧树脂类材料。进行裂缝处理时混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。
        填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm),这种方法操作简单,而且费用低。对于宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
4结束语
        综上所述,随着城市化建设和现代工程技术的蓬勃发展,现浇钢筋混凝土结构的建筑在各种规模城市得到了广泛应用。与此同时现浇楼板解决了以往工程中预应力空心板拼缝纵裂缝的质量通病,加强了结构抗震性能,现浇结构楼板裂缝是现浇钢筋混凝土楼板施工中的较为常见解决难度大的施工问题。只有对其裂缝原因进行深入分析,提高其技术水平,才能找到行之有效的控制措施,才能确保建筑工程的质量。
参考文献
[1]张清英.大面积钢筋混凝土现浇楼板裂缝防治策略研究[J].建筑与装饰,2019(3):166,169.
[2]陈立波.现浇混凝土楼板裂缝预防控制措施[J].城市周刊,2019(12):77.
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