曹玉德
大连市富强建设集团有限公司
摘要:施工过程中,现浇钢筋混凝土结构楼板裂缝时有发生,许多建筑物的混凝土结构在建设和使用过程中都会出现不同程度、不同形式的裂缝。本文针对工程建设中这一实际问题,结合北戴河国际旅游度假中心项目中钢筋混凝土结构现浇楼板的裂缝进行了汇总、分类,并对裂缝的非荷载原因进行了探究,并提出了相应的控制措施,希望能具有借鉴意义。
关键词:现浇结构 楼板 裂缝原因 预防措施 防治
引言
现浇钢筋混凝土结构是民用建筑工程最普遍的结构形式,虽然不同类型的裂缝对结构的影响不同,大部分裂缝对结构安全和承载能力的影响并不大,但裂缝的存在终究会产生不良影响,缩短结构维修周期,增加维护成本。近年来,钢筋混凝土结构现浇楼板的裂缝问题已成为建设工程领域质量投诉的热点问题。
一、常见的裂缝分类:
常见的裂缝主要分为收缩裂缝和温度裂缝,收缩裂缝宽度较小,多在0.05-0.2mm之间,走向纵横交错,没有规律性,裂缝分布不均;温度裂缝走向无一定规律性,梁板类长度尺寸较大的结构构件,裂缝多平行于短边。
收缩裂缝又分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝,塑性收缩裂缝多出现在新浇筑并暴露于空气中的结构楼板表面,且长短不一,互不连贯,裂缝较类似于干燥的泥浆面,大多在混凝土初凝后(一般在浇筑后4h左右),当气温高、风力大,气候干燥的情况下产生;沉降收缩裂缝多沿结构楼板上表面钢筋通长方向上断续出现,或在埋件的附近周围出现,裂缝深度不大,一般到钢筋上表面为止,多在混凝土浇筑后初凝前发生,终凝后即停止。
二、裂缝产生的原因分析:
1、塑性收缩裂缝产生的原因:
混凝土浇筑完成后,表面没有及时覆盖,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂;使用收缩率较大的水泥或粉煤灰用量过多或沙子中含泥量较大,混凝土水灰比、砂率过大,模板、垫层过于干燥,吸收水分较快等;浇筑在斜屋面上的混凝土,由于重力作用有向下流动产生的裂纹。
2、沉降收缩裂缝产生的原因:
混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落,挤出水份、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,这种沉落受到钢筋、预理件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或约束,或混凝土本身各部位相互沉降量相差较大而造成裂缝。
3、干燥收缩裂缝产生的原因:
混凝土浇筑完成后养护不当,受到风吹日晒,表面水分挥发快体积收缩大,而内部湿度变化较小收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂。
4、温度裂缝产生的原因:
表面温度裂缝,多由于温差较大引起的。混凝土结构构件,特别是大体积混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差较大。
当温度产生非均匀的降温差时,将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度很低,因而出现裂缝。但这种温差仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此,裂缝只在接近表面较浅的范围出现,表面层以下结构仍保持完整。
深进的和贯穿的温度裂缝多由于结构施工时温差较大,受到外界的约束而引起的,当大体积混凝土基础、墙体浇筑在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时,没有采取隔离层等放松约束的措施,如果混凝土浇筑时温度很高,加上水泥水化热的温升很大,使混凝土的温度很高,当混凝土降温收缩,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其它外部结构的约束,将会在混凝土内部出现很大的拉应力,产生降温收缩裂缝。这类裂缝较深,有时是贯穿性的,将破坏结构的整体性。
三、裂缝的预防措施和防治方法
1、塑性收缩裂缝的预防措施和防治方法:
商砼站应严格控制原材料质量,选择级配良好的砂子,控制水泥用量和水灰比,减小空隙率和砂率,同时要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度;浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分,混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护,防止强风吹袭和烈日曝晒;在气温高、温度低或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。在炎热季节,要加强表面的抹压和养护工作。
如混凝土仍保持塑性,可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除,再加强覆盖养护;如混凝土已硬化,可向裂缝内装入干水泥粉,或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。
2、沉降收缩裂缝的预防措施和防治方法:
振捣要充分,但避免过度;加强混凝土配制和施工操作控制,不使水灰比、砂率、坍落度过大;可先浇筑深部位静停2-3h,待沉降稳定后,再与上部薄截面混凝土同时浇筑,以避免沉降过大导致裂缝。
3、干燥收缩裂缝的预防措施和防治方法:
混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大;提高粗骨料含量,以降低干缩量;严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂;混凝土应振捣密实,并注意对板面进行抹压,可在混凝土初凝后、终凝前,进行二次抹压,以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量;加强混凝土早期养护。
4、温度裂缝的预防措施和防治方法:
加强混凝土的养护和保温;分层浇筑振捣密实或掺加抗裂防渗剂,以提高混凝土抗拉强度;合理选取原材料和配合比,采用级配良好的石子,砂石含泥量控制在较低范围内;混凝土浇筑后裸露的表面及时喷水养护,夏季应适当延长养护时间,以提高抗裂能为,冬期应适当延长保温和脱模时间,使缓慢降温,以防温度骤变温差过大引起裂缝。避开炎热天气浇筑大体积混凝土。
温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融(有抗冻要求的结构)、抗疲劳(对受动荷载构件)等方面有影响,故应采取措施治理。对表面裂缝,可采用涂两遍环氧胶混或贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理,对有整体性防水、防渗要求的结构,应根据裂缝可灌程度,采用灌水泥浆或化学浆液方法进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同时采用。
结论
本文结合工程实践经验,对建筑工程中最为常见的钢筋混凝土现浇楼板裂缝进行了分类,对各种裂缝的非荷载原因进行了分析研究,提出了从设计、材料、施工等多个方面入手进行综合控制的方法和措施 .
参考文献:
1、裴利剑-浅谈混凝土楼板裂缝预防措施-《科学技术创新》-2020年第24期
2、易军-浅析现浇楼板裂缝的表现形式与防治措施-《绿色环保建材》-2020.12.11