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浅论砖混结构现浇钢筋楼板裂缝及处理混凝土

信息来源:hunningtu.biz  时间:2010-08-27  浏览次数:143

  摘要:本文着重对混凝土楼板裂缝的施工原因进行分析,提高对裂缝问题的重视,并提出了一些相应的预防措施。
  关键词:现浇结构 钢筋混凝土 裂缝 预防措施
  0 引言
  现浇楼板产生裂缝的因素很多,也比较复杂,一旦出现裂缝,处理起来有一定难度。因此现浇板裂缝问题受到设计、施工、监理、建设等单位的普遍关注,从图纸上注意到设计部门正运用设计手段通过加强构造配筋、设缝等措施进行预防。
  1 现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
  1.1 混凝土配合比不当,混凝土过于粘稠,振捣时气泡很难排出,也是造成硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面的原因。由于混凝土配合比不当,例如胶结料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加剂中有不合理的增稠组份等,都会导致新拌混凝土过于粘稠,使混凝土在搅拌时就会裹入大量气泡,即使振捣合理气泡在粘稠的混凝土中排出也十分困难,因此导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。由于混凝土和易性较差,产生离析泌水。
  为了防止混凝土分层,混凝土入模后不敢充分振捣,大量的气泡排不出来,也会导致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。有一些水泥厂为了增大水泥细度,又考虑节约电能,往往在磨粉时加入一些助磨剂。
  1.2 在实际施工时,往往浇注厚度都偏高,超过了GB/T10-95《混凝土泵送技术规程》规定“混凝土浇注分层厚度,宜为300-500mm”的标准,由于气泡行程过长,即使振的时间达到规程要求,气泡也不能完全排出面。模板材质不同也会使混凝土结构面层出现不同的状态。在生产实践中大家都知道,在其它条件相同的前题下,使用尿醛树指压制的竹或木模板成型的混凝土面层质量比用铁模板成型的混凝土面层质量有明显的提高。
  1.3 环境温度对混凝土结构面层的影响。由于气泡内部含有气体,因此气泡体积变化与环境温度特别敏感,环境温度高时气泡体积变大,气泡承载力变小,容易破灭。环境温度低时气泡体积变小,承载力较大,不容易形成联通气泡。
  即使混凝土结构面层有气泡,气泡也很小,对混凝土结构外观影响不大,由此使人们联想到冬夏季混凝土结构面层好于春秋季。春秋季节昼夜温差较大,因此敷着在混凝土结构表面的气泡体积变化也很大,当混凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时,气泡体积随环境温度变化而变化,气泡周围的水泥浆体也随之变化,随着时间的推移水泥浆体的强度不断增加,当气泡周围水泥浆体达到一定强度时,再不随气泡体积变化而变化,如果此时正赶上气泡直径最大时,势必给混凝土面层留下孔洞。
  2 现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析
  2.1 温度应力。现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要是由混凝土温度变形和收缩变形引起的。当环境的温度和湿度变化时,混凝土相应的会产生温度变形和收缩变形,由于现浇板的体积与表面积的比值(体表比)较小,混凝土的收缩变形较大,使板内出现拉应力。石河子地区具有荒漠大陆性气候特点属于典型的炎热和干燥气候,夏季白天升温快,气候炎热,夜间降温快,日差较大。
  据石河子气象局统计资料表明,5-9月份月均日差16.5-17.8℃,普通混凝土的热膨胀系数为1×10-5,即温度每升高1℃每米膨胀0.01mm,按温差为17℃计算,造成的收缩量为1.7×10-4,C20混凝土的弹性模量25.5Gpa,如果按完全约束条件考虑产生的弹性拉应力可达到4.34Mpa。混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,当板内的拉应力超过混凝土的抗拉强度并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。
  2.2 水泥的品种与强度等级、水泥用量、水灰比。水泥的水化热是水泥固有的性质,水化热引起混凝土内部温度的升高,内外产生温差,温差引起的应力可使混凝土产生裂缝。不同品种不同强度等级的水泥矿物成分的含量不相同,矿物成分中铝酸三钙水化产生的热量最大,速度也快,另外水泥细度越细,水化反应比较容易进行,水化放热量越大,放热速度也越快。
  因此根据水泥的不同矿物成分含量选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级是预防裂缝的前提。混凝土中的水泥用量越大,总发热量越大。混凝土的温度会随水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收缩大,水化热高,产生非受荷裂缝。相同强度等级的混凝土,水灰比增大,水泥用量增多,混凝土的收缩量增大。
  混凝土硬化过程是化学结合水与水泥化合的结果,水灰比大,用水量多,混凝土的收缩增大。这是由混凝土收缩引起的非荷裂缝。夏季露天堆放的砂石料受高温和太阳辐射的影响表层温度达60℃以上,用这种砂石料配制混凝土会增大用水量,环境温度过高使水泥出现假凝和粘罐现象。由于水灰比的增大和搅拌质量的降低,将导致混凝土的强度降低干缩增加。
  2.3 浇筑方案。整体现浇楼板浇筑之前,应从人、机、料、法、环五个方面入手编制一个科学的浇筑方案,在实际的施工过程中,大多数工地的垂直运输机械使用的是龙门架,设备比较陈旧,工作效率不高,在天气炎热、操作人员比较困乏的情况下会出现部分混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的时间超过了规范规定的时间,未做技术处理。混凝土浇筑完成后,还没有达到足够的强度,就迫不及待的上人操作和堆放材料,使其产生过大的变形,导致裂缝产生。这是结构受荷后产生的裂缝,施工中主要是楼板上施工荷载超载如:普通粘土砖堆放集中,塔吊吊运材料下落时吊笼对楼板的冲击等。现浇板在未达到规定的拆模强度时拆除模板或支架,此时楼板的承载能力低于设计允许荷载,使楼板在不正常的情况下受荷产生裂缝,这是结构受荷引起的裂缝。施工现场也会出现在未达到规定的拆模强度时,拆除个别的木支撑或钢管支撑、扣件等,造成支架的承载体系发生变化而产生裂缝。
  2.4 养护方法。混凝土失水会影响水泥水化作用的正常进行,而且因水化作用未能完成,造成混凝土结构疏松,渗水性增大,形成干缩裂缝。特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
  3 现浇楼板裂缝的预防措施
  3.1 在图纸会审时,根据施工经验对某些部位提出增强构造配筋,采用细筋密配,对现浇板在单元隔墙上留置温度变形缝,改善现浇板支座处的约束条件等建议,加强对温度裂缝的控制。
  3.2 设计楼板底模及支架时,应充分考虑能否满足承受各种可能的施工荷载的需要,混凝土浇捣后必须留有足够的养护时间,在没有达到拆模强度时,不得减少模板的支架。只允许立码两层砖。施工速度应建立在严密的科学组织基础上,应坚决杜绝蛮干的做法,这样才能使楼板结构裂缝这一质量通病得到有效遏制。
  3.3 根据现场的实际认真编制浇筑方案,科学确定浇筑顺序和方向,按规范要求留置施工缝,对施工缝的处理要符合要求。选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级。减少水泥用量,在做配合比设计时按等和易性、等强度原则掺入粉煤灰,降低水泥用量。
  在条件允许的前提下掺加减水剂,进一步减少水泥用量和用水量。采用低水灰比的混凝土,减少混凝土的收缩。对暴晒的砂石料使用前洒水降温,浇筑前应对模板、模板内的钢筋骨架等与混凝土接触的表面洒水湿润降温。应在混凝土初凝前用木抹子二次搓平混凝土表面,以消除混凝土的收缩裂缝。加强混凝土的早期养护,并适当延长养护时间,气温高应及早浇水养护,不能保证混凝土表面充分湿润时,要采用覆盖保湿材料,确保养护质量。楼板内PVC预埋管只允许平行于楼板受力方向或双向板的短边方向埋设,埋设在楼板内的PVC管上下部位增铺不小于400mm的钢丝网作为补强措施。
  参考文献:
  [1]陈雪珍.混凝土工程中常见质量通病的处理方法.中国科技信息.2009.(08).
  [2]罗健林.住宅楼面板裂缝成因及质量控制探析.现代经济信息.2009(05).
  [3]陈国杰.钢筋混凝土裂缝产生的原因及预防措施.山西师大体育学院学报.2009(08).
  [4]刘雪梅.浅谈工程裂缝产生的原因及防治措施.大众商务.2009.(06).

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