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民用多层住宅现浇混凝土楼板裂缝成因及防治

信息来源:hunningtu.biz  时间:2009-10-28  浏览次数:119

  摘要:近年来在民用建筑中普遍应用现浇钢筋混凝土楼板,但从应用中也发现现浇板普遍存在深浅不一的裂缝,就现浇楼板裂缝产生的原因及防治措施进行一些分析。引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩,混凝土在凝结过程中,体积会发生变化,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。要想完全阻止裂缝的产生是不可能的,只能从施工工艺以及材料等方面加以改进,尽可能地减少和细化裂缝。
  关键词:现浇混凝土楼板;裂缝成因;防治措施;民用住宅
  为提高建筑结构的整体性及抗震性能,近年来在民用建筑中的楼板普遍设计为现浇钢筋混凝土楼板。虽然结构的整体性和抗震性有所增强,但从工程中也发现一些问题,如2000年上海浦东一小区建筑面积约6万m2,砖混结构,初装修,一梯二户用砖墙分隔,每层设有圈梁同楼板整浇,板厚100mm,混凝土标号为C25,房屋长约60m,设有伸缩缝,基础采用C25钢筋笼灌注桩。在完工进行竣工验收时发现幢房屋均存在深浅不一的裂缝。裂缝宽度为0.2~0.4mm,裂缝位置绝大多数处在板四角,朝阳处更为明显。首先对房屋沉降量和倾斜度进行复查,结果都在允许范围内,再查看施工图纸也符合有关规范要求。后来经查找资料发现现浇楼板裂缝问题基本已经成为一个较普遍的质量问题,现就现浇楼板裂缝产生的原因及预防措施从施工材料及工艺角度进行一些分析。
  1现浇混凝土楼板裂缝原因
  引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩,混凝土在凝结过程中,体积会发生变化,产生水化热,在自然硬化过程中,由于水份不断蒸发,而体积渐渐收缩,由于构件内部和表面升温和降温速度不同,混凝土的收缩变形就不同,但板四周受支座的约束,不能自由伸缩,就会产生较大的收缩应力,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。而且裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处。
  1.1材料原因
  (1)由于混凝土配合比不当,造成混凝土分层离析,特别是梁板结构的板,由于混凝土的离析,上部出现富水泥浆层,收缩大,引起楼板面的不规则裂缝。目前由于商品混凝土的大量使用,施工中为了保证混凝土的工作性能,坍落度较大,因此就无形中加大了用水量和水泥用量。因大部分水是为了保证混凝土工作性能的要求,这些游离水在蒸发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。水泥用量越大,水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。另外,粉剂掺和料的使用,如掺加粉煤灰、矿渣等,也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大,收缩也越大。为了保证混凝土的可泵性,工程中混凝土砂率较大,选用较小粒径的粗骨料。粗骨料用量的减少和粗骨料粒径的减小,会使混凝土的体积稳定性下降,不稳定性变大,从而增大了混凝土收缩。
  (2)外加剂应用,目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用,但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题,并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。
  1.2施工原因
  (1)现浇板上过早施工,加荷引起的裂缝,《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。在现场管理时未多加注意,抢工期在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷,人为地造成了现浇板裂缝。
  (2)配筋和楼板厚度施工中,由于钢筋配置不符合要求、钢筋间距偏大和楼板厚度不符合设计要求,均会导致楼板开裂。
  (3)在施工过程中,由于施工人员野蛮操作任意踩踏钢筋,致使上层钢筋的保护层厚度偏大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计的要求,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,沿板边缘近似成直线发展。
  (4)温度变化引起的裂缝,水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天,混凝土浇筑后,水化热释放量大,混凝土在高温下,得不到及时浇水养护,而失水收缩,使混凝土发生干裂,最终导致开裂。
  (5)养护措施混凝土浇筑后,没有按要求进行养护,导致板收缩开裂。
  2现浇混凝土楼板裂缝的防治措施
  混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。要想完全阻止裂缝的产生是不可能的,只能从施工工艺以及材料等方面加以改进,尽可能地减少和细化裂缝。
  2.1材料选用措施
  (1)应严格控制混凝土配合比,在符合经济、合理的原则下设计混凝土配合比,在满足混凝土、耐久性和工作性能的前提下,适当控制混凝土坍落度以及掺加料的使用。
  (2)严格控制好砂、石粒径及含泥量。现浇板应选用中粗砂,粒径为0.25~0.5mm的石子,粗骨料采用连续级配,且其针片状含量不宜过大,砂石含泥量均不得超过1%。如砂、石粒径过细过小,含泥量过大,都会降低混凝土强度,最终会使混凝土产生裂缝。
  (3)合理选用外加剂,通过实验和实践经验的积累尽可能选用与水泥适应性好的外加剂。
  2.2施工工艺措施
  (1)严格把好质量关,切忌偷工减料,导致混凝土强度未达到设计要求,混凝土的抗拉强度降低,从而引起楼板开裂。
  (2)注意钢筋绑扎质量,严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面,有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用φ10~φ14的钢筋马凳来固定负筋的位置,纵横间距800mm左右,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。在浇筑混凝土时铺设架板,严禁施工人员在钢筋网上踩踏。
  (3)施工中对于管线集中经过铺设的部位,应严格按照图纸要求的构造配筋施工。
  (4)在浇筑前要了解天气情况,并准备适当的彩条布以备用。在天气情况恶劣时,可延期浇筑,不能为抢进度而忽略工程质量。同时,现浇板上不要过早上人、堆料、施荷加载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,就会使现浇板产生更多的裂缝。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
  (5)现浇混凝土楼板浇筑完成后,做好现浇板养护工作,是保证混凝土强度、防治裂缝产生的重要环节之一。规范规定,常温下混凝土浇筑后12h内,必须覆盖以进行保温养护,普通水泥不少于7d,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度;另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,使混凝土因大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度裂缝,也可降低混凝土收缩裂缝。对于不便于覆盖浇水或使用塑料布养护时,宜喷涂保护层进行养护。
  (6)针对裂缝比较集中在板角处,可在施工时在板四角配置一定数量的角筋,即辐射筋。在板角四周增设φ8@200mm,长度为1800mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效地控制裂缝的产生。
  3结语
  综上所述,现浇混凝土楼板裂缝的产生原因是多方面的只要从材料和施工等方面做到严格控制和规范施工,就一定能够减少现浇混凝土楼板裂缝的产生。
  参考文献:
  [1]GB50010混凝土结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2002.
  [2]JGJ55普通混凝土配合比设计规程.北京:中国建筑工业出版社,2000.
  [3]GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范.北京:中国建筑工业出版社,2000
  作者简介:汤铮飞,男,武警水电第二总队第七支队,助理工程师。  摘要:近年来在民用建筑中普遍应用现浇钢筋混凝土楼板,但从应用中也发现现浇板普遍存在深浅不一的裂缝,就现浇楼板裂缝产生的原因及防治措施进行一些分析。引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩,混凝土在凝结过程中,体积会发生变化,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。要想完全阻止裂缝的产生是不可能的,只能从施工工艺以及材料等方面加以改进,尽可能地减少和细化裂缝。
  关键词:现浇混凝土楼板;裂缝成因;防治措施;民用住宅
  为提高建筑结构的整体性及抗震性能,近年来在民用建筑中的楼板普遍设计为现浇钢筋混凝土楼板。虽然结构的整体性和抗震性有所增强,但从工程中也发现一些问题,如2000年上海浦东一小区建筑面积约6万m2,砖混结构,初装修,一梯二户用砖墙分隔,每层设有圈梁同楼板整浇,板厚100mm,混凝土标号为C25,房屋长约60m,设有伸缩缝,基础采用C25钢筋笼灌注桩。在完工进行竣工验收时发现幢房屋均存在深浅不一的裂缝。裂缝宽度为0.2~0.4mm,裂缝位置绝大多数处在板四角,朝阳处更为明显。首先对房屋沉降量和倾斜度进行复查,结果都在允许范围内,再查看施工图纸也符合有关规范要求。后来经查找资料发现现浇楼板裂缝问题基本已经成为一个较普遍的质量问题,现就现浇楼板裂缝产生的原因及预防措施从施工材料及工艺角度进行一些分析。
  1现浇混凝土楼板裂缝原因
  引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩,混凝土在凝结过程中,体积会发生变化,产生水化热,在自然硬化过程中,由于水份不断蒸发,而体积渐渐收缩,由于构件内部和表面升温和降温速度不同,混凝土的收缩变形就不同,但板四周受支座的约束,不能自由伸缩,就会产生较大的收缩应力,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。而且裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处。
  1.1材料原因
  (1)由于混凝土配合比不当,造成混凝土分层离析,特别是梁板结构的板,由于混凝土的离析,上部出现富水泥浆层,收缩大,引起楼板面的不规则裂缝。目前由于商品混凝土的大量使用,施工中为了保证混凝土的工作性能,坍落度较大,因此就无形中加大了用水量和水泥用量。因大部分水是为了保证混凝土工作性能的要求,这些游离水在蒸发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。水泥用量越大,水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。另外,粉剂掺和料的使用,如掺加粉煤灰、矿渣等,也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大,收缩也越大。为了保证混凝土的可泵性,工程中混凝土砂率较大,选用较小粒径的粗骨料。粗骨料用量的减少和粗骨料粒径的减小,会使混凝土的体积稳定性下降,不稳定性变大,从而增大了混凝土收缩。
  (2)外加剂应用,目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用,但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题,并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。
  1.2施工原因
  (1)现浇板上过早施工,加荷引起的裂缝,《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。在现场管理时未多加注意,抢工期在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷,人为地造成了现浇板裂缝。
  (2)配筋和楼板厚度施工中,由于钢筋配置不符合要求、钢筋间距偏大和楼板厚度不符合设计要求,均会导致楼板开裂。
  (3)在施工过程中,由于施工人员野蛮操作任意踩踏钢筋,致使上层钢筋的保护层厚度偏大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计的要求,引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时,裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部,沿板边缘近似成直线发展。
  (4)温度变化引起的裂缝,水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天,混凝土浇筑后,水化热释放量大,混凝土在高温下,得不到及时浇水养护,而失水收缩,使混凝土发生干裂,最终导致开裂。
  (5)养护措施混凝土浇筑后,没有按要求进行养护,导致板收缩开裂。
  2现浇混凝土楼板裂缝的防治措施
  混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。要想完全阻止裂缝的产生是不可能的,只能从施工工艺以及材料等方面加以改进,尽可能地减少和细化裂缝。
  2.1材料选用措施
  (1)应严格控制混凝土配合比,在符合经济、合理的原则下设计混凝土配合比,在满足混凝土、耐久性和工作性能的前提下,适当控制混凝土坍落度以及掺加料的使用。
  (2)严格控制好砂、石粒径及含泥量。现浇板应选用中粗砂,粒径为0.25~0.5mm的石子,粗骨料采用连续级配,且其针片状含量不宜过大,砂石含泥量均不得超过1%。如砂、石粒径过细过小,含泥量过大,都会降低混凝土强度,最终会使混凝土产生裂缝。
  (3)合理选用外加剂,通过实验和实践经验的积累尽可能选用与水泥适应性好的外加剂。
  2.2施工工艺措施
  (1)严格把好质量关,切忌偷工减料,导致混凝土强度未达到设计要求,混凝土的抗拉强度降低,从而引起楼板开裂。
  (2)注意钢筋绑扎质量,严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面,有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用φ10~φ14的钢筋马凳来固定负筋的位置,纵横间距800mm左右,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。在浇筑混凝土时铺设架板,严禁施工人员在钢筋网上踩踏。
  (3)施工中对于管线集中经过铺设的部位,应严格按照图纸要求的构造配筋施工。
  (4)在浇筑前要了解天气情况,并准备适当的彩条布以备用。在天气情况恶劣时,可延期浇筑,不能为抢进度而忽略工程质量。同时,现浇板上不要过早上人、堆料、施荷加载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,就会使现浇板产生更多的裂缝。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
  (5)现浇混凝土楼板浇筑完成后,做好现浇板养护工作,是保证混凝土强度、防治裂缝产生的重要环节之一。规范规定,常温下混凝土浇筑后12h内,必须覆盖以进行保温养护,普通水泥不少于7d,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度;另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,使混凝土因大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度裂缝,也可降低混凝土收缩裂缝。对于不便于覆盖浇水或使用塑料布养护时,宜喷涂保护层进行养护。
  (6)针对裂缝比较集中在板角处,可在施工时在板四角配置一定数量的角筋,即辐射筋。在板角四周增设φ8@200mm,长度为1800mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效地控制裂缝的产生。
  3结语
  综上所述,现浇混凝土楼板裂缝的产生原因是多方面的只要从材料和施工等方面做到严格控制和规范施工,就一定能够减少现浇混凝土楼板裂缝的产生。
  参考文献:
  [1]GB50010混凝土结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2002.
  [2]JGJ55普通混凝土配合比设计规程.北京:中国建筑工业出版社,2000.
  [3]GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范.北京:中国建筑工业出版社,2000
  作者简介:汤铮飞,男,武警水电第二总队第七支队,助理工程师。

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