民用多層住宅現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫成因及防治
為提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性及抗震性能,近年來在民用建筑中的樓板普遍設(shè)計為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。雖然結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性有所增強,但從工程中也發(fā)現(xiàn)一些問題,如2000年上海浦東一小區(qū)建筑面積約6萬m2,磚混結(jié)構(gòu),初裝修,一梯二戶用磚墻分隔,每層設(shè)有圈梁同樓板整澆,板厚100mm,混凝土標號為C25,房屋長約60m,設(shè)有伸縮縫,基礎(chǔ)采用C25鋼筋籠灌注樁。在完工進行竣工驗收時發(fā)現(xiàn)幢房屋均存在深淺不一的裂縫。裂縫寬度為0.2~0.4mm,裂縫位置絕大多數(shù)處在板四角,朝陽處更為明顯。首先對房屋沉降量和傾斜度進行復(fù)查,結(jié)果都在允許范圍內(nèi),再查看施工圖紙也符合有關(guān)規(guī)范要求。后來經(jīng)查找資料發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆樓板裂縫問題基本已經(jīng)成為一個較普遍的質(zhì)量問題,現(xiàn)就現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施從施工材料及工藝角度進行一些分析。
1 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫原因
引起現(xiàn)澆板裂縫的主要原因是混凝土的收縮,混凝土在凝結(jié)過程中,體積會發(fā)生變化,產(chǎn)生水化熱,在自然硬化過程中,由于水份不斷蒸發(fā),而體積漸漸收縮,由于構(gòu)件內(nèi)部和表面升溫和降溫速度不同,混凝土的收縮變形就不同,但板四周受支座的約束,不能自由伸縮,就會產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力,當收縮應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土就會產(chǎn)生裂縫。而且裂縫部位多發(fā)生在應(yīng)力比較集中的板角處。
1.1 材料原因
(1)由于混凝土配合比不當,造成混凝土分層離析,特別是梁板結(jié)構(gòu)的板,由于混凝土的離析,上部出現(xiàn)富水泥漿層,收縮大,引起樓板面的不規(guī)則裂縫。目前由于商品混凝土的大量使用,施工中為了保證混凝土的工作性能,坍落度較大,因此就無形中加大了用水量和水泥用量。因大部分水是為了保證混凝土工作性能的要求,這些游離水在蒸發(fā)后會在混凝土中產(chǎn)生大量毛細孔增加了混凝土的收縮。水泥用量越大,水化熱就越高,混凝土的收縮變形也越大。另外,粉劑摻和料的使用,如摻加粉煤灰、礦渣等,也會增加混凝土的收縮。粉狀材料的用量越大,收縮也越大。為了保證混凝土的可泵性,工程中混凝土砂率較大,選用較小粒徑的粗骨料。粗骨料用量的減少和粗骨料粒徑的減小,會使混凝土的體積穩(wěn)定性下降,不穩(wěn)定性變大,從而增大了混凝土收縮。
(2)外加劑應(yīng)用,目前混凝土中外加劑起著不可替代的作用,但外加劑應(yīng)用不當會直接引起混凝土種種質(zhì)量問題,并且外加劑的使用也會增大混凝土的收縮。
1.2 施工原因
(1)現(xiàn)澆板上過早施工,加荷引起的裂縫,《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》規(guī)定,混凝土強度達到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。在現(xiàn)場管理時未多加注意,搶工期在剛澆好的現(xiàn)澆板上或混凝土尚處在初凝和終凝階段,就任意踩踏,搬運材料,集中堆放磚塊、砂漿、模板等。過早的加荷,人為地造成了現(xiàn)澆板裂縫。
?。?)配筋和樓板厚度施工中,由于鋼筋配置不符合要求、鋼筋間距偏大和樓板厚度不符合設(shè)計要求,均會導(dǎo)致樓板開裂。
?。?)在施工過程中,由于施工人員野蠻操作任意踩踏鋼筋,致使上層鋼筋的保護層厚度偏大,減少了板截面的有效高度,使板的承載能力達不到設(shè)計的要求,引起板面開裂。特別是負彎矩鋼筋沒有通長配置時,裂縫往往會出現(xiàn)在負彎矩鋼筋的端部,沿板邊緣近似成直線發(fā)展。
?。?)溫度變化引起的裂縫,水泥在常溫下具有凝結(jié)硬化快,水化熱大等特點,尤其在夏天,混凝土澆筑后,水化熱釋放量大,混凝土在高溫下,得不到及時澆水養(yǎng)護,而失水收縮,使混凝土發(fā)生干裂,最終導(dǎo)致開裂。
?。?)養(yǎng)護措施混凝土澆筑后,沒有按要求進行養(yǎng)護,導(dǎo)致板收縮開裂。
2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的防治措施
混凝土收縮開裂是與材料性能有關(guān)的固有特性。要想完全阻止裂縫的產(chǎn)生是不可能的,只能從施工工藝以及材料等方面加以改進,盡可能地減少和細化裂縫。
2.1 材料選用措施
(1)應(yīng)嚴格控制混凝土配合比,在符合經(jīng)濟、合理的原則下設(shè)計混凝土配合比,在滿足混凝土、耐久性和工作性能的前提下,適當控制混凝土坍落度以及摻加料的使用。
(2)嚴格控制好砂、石粒徑及含泥量?,F(xiàn)澆板應(yīng)選用中粗砂,粒徑為0.25~0.5mm的石子,粗骨料采用連續(xù)級配,且其針片狀含量不宜過大,砂石含泥量均不得超過1%。如砂、石粒徑過細過小,含泥量過大,都會降低混凝土強度,最終會使混凝土產(chǎn)生裂縫。
?。?)合理選用外加劑,通過實驗和實踐經(jīng)驗的積累盡可能選用與水泥適應(yīng)性好的外加劑。
2.2 施工工藝措施
(1)嚴格把好質(zhì)量關(guān),切忌偷工減料,導(dǎo)致混凝土強度未達到設(shè)計要求,混凝土的抗拉強度降低,從而引起樓板開裂。
?。?)注意鋼筋綁扎質(zhì)量,嚴格控制板面負筋保護層厚度?,F(xiàn)澆板負筋按設(shè)計要求都放在板上面,有梁通過或隔斷時一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。為了控制好負筋保護層厚度,必須采用φ10~φ14的鋼筋馬凳來固定負筋的位置,縱橫間距800mm左右,并用電焊把馬凳與負筋焊牢,使馬凳在混凝土澆筑過程中不移位,保證負筋不下沉,從而有效控制負筋保護層的厚度,不使板負筋保護層過厚而產(chǎn)生裂縫。在澆筑混凝土?xí)r鋪設(shè)架板,嚴禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏。
?。?)施工中對于管線集中經(jīng)過鋪設(shè)的部位,應(yīng)嚴格按照圖紙要求的構(gòu)造配筋施工。
(4)在澆筑前要了解天氣情況,并準備適當?shù)牟蕳l布以備用。在天氣情況惡劣時,可延期澆筑,不能為搶進度而忽略工程質(zhì)量。同時,現(xiàn)澆板上不要過早上人、堆料、施荷加載,因混凝土澆筑后要有一個硬化過程,才會有強度;在這個過程中,應(yīng)對混凝土加以保養(yǎng),不能對混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定強度的情況下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撐,就會使現(xiàn)澆板產(chǎn)生更多的裂縫。因此,必須做到在混凝土強度達到1.2N/mm2以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
?。?)現(xiàn)澆混凝土樓板澆筑完成后,做好現(xiàn)澆板養(yǎng)護工作,是保證混凝土強度、防治裂縫產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)之一。規(guī)范規(guī)定,常溫下混凝土澆筑后12h內(nèi),必須覆蓋以進行保溫養(yǎng)護,普通水泥不少于7d,如果忽視對混凝土的澆水養(yǎng)護,一方面會降低混凝土強度;另一方面會使混凝土在硬化過程中來不及補充水分,使混凝土因大量缺水而產(chǎn)生裂縫。所以做好混凝土的澆水養(yǎng)護,既可減少溫度裂縫,也可降低混凝土收縮裂縫。對于不便于覆蓋澆水或使用塑料布養(yǎng)護時,宜噴涂保護層進行養(yǎng)護。
?。?)針對裂縫比較集中在板角處,可在施工時在板四角配置一定數(shù)量的角筋,即輻射筋。在板角四周增設(shè)φ8@200mm,長度為1800mm左右的輻射筋,以此來滿足板角應(yīng)力的需要,使現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用范圍與輻射筋相一致,從而有效地控制裂縫的產(chǎn)生。
3 結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的只要從材料和施工等方面做到嚴格控制和規(guī)范施工,就一定能夠減少現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻:
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