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对现浇混凝土楼板裂缝产生的成因分析及控制措施:现浇楼板裂缝会垮塌吗

时间:2019-02-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:本文分析了现浇混凝土楼板裂缝这个行业质量通病的产生的内在因素及外在因素,并提出对应的控制措施。   关键词:现浇混凝土;楼板裂缝;成因分析;控制措施   Abstract: this paper analyzes the cast-in-situ concrete floor cracks in the industry of quality problems from the internal factors and external factors, and put forward the corresponding control measures.
  Keywords: cast-in-situ concrete; Floor crack; Cause analysis; Control measures
  
  
  中图分类号: TU225文献标识码:A 文章编号:
  
   在当前建筑工程项目中,现浇混凝土楼板的广泛应用,能有效提高建筑物的整体性和抗震性能,但现浇混凝土楼板在施工过程也出现一个普遍的质量通病,即楼板裂缝。它已影响到房屋的销售和企业信誉,成为用户质量投诉的热点,因此已成为一个迫切需要解决的技术难题。
  1、现浇混凝土楼板产生裂缝的内因分析
   由于裂缝具有较明显的规律性和普遍性,排除了偶然因素的影响(如设计失误、施工事故等),它反映了目前在国内外工程结构领域中一个相当普遍的问题,就是建筑物裂缝问题。现浇楼板大量裂缝的出现并非与荷载有直接关系,90%以上的裂缝是由变形作用引起的;在变形作用中由地基不均匀沉降变形引起的裂缝发生的很少,主要是温度变形和收缩变形引起的。由于这两种变形受到约束超过混凝土的抗拉强度,导致裂缝产生,这是现浇楼板裂缝出现的内因。
  1.1、温度应力裂缝成因分析
   水泥水化过程中产生大量的热量,约放出50.2卡/g热量,从而使混凝土内部温度升高,在浇筑温度的基础上通常升高35℃。如果按施工规范规定最高浇筑温度28℃计算,则可使混凝土内部温度达到63℃。由于混凝土内部与表面的散热条件不同,所以中心温度高,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。现浇混凝土楼板是表面系数较大的构件,上述混凝土的温度应力和收缩变形,如果是完全自由的,变形达到最大值时,内应力为零,也就不会产生裂缝。如果变形受到约束,在完全约束状态下内应力达到最大值,而变形为零。在全约束与完全自由状态的中间过程,即为弹性约束状态,也就是说,在约束状态下结构要求有变形的余地,如果结构能满足要求不再产生约束应力;如果结构没有条件满足要求,则必然产生约束应力,超过混凝土的抗拉强度,导致开裂。
  1.2、收缩裂缝成因分析
   混凝土内除少部分水提供水泥水化的需要,其余大部分水分都要蒸发掉,收缩变形同时发生,混凝土的水分蒸发,干燥过程是由表及里逐渐发展的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在施工结束1个月以后,据有关资料介绍,混凝土最终收缩完成的时间约20年,其中第1年内收缩值为20年总收缩值的60%~85%。在统计调查中发现条形楼混凝土板收缩裂缝的薄弱部位在中间,裂缝方向与条楼垂直,这一力学特征与前述裂缝的规律性是一致的。
  2、现浇混凝土楼板产生裂缝的外因分析
  2.1、季节温差影响分析
   目前住宅工程施工工期主要有2种情况:一是当年开工当年竣工;二是入冬前完成主体,越冬后,装修竣工。主体工程不是在炎夏施工就是在冬季施工,现浇混凝土楼板一年内季节温差20~40℃,尤其是越冬的建筑物,主体完工后即停止养护。有的住宅入冬前交验,处于完全干燥状态。现浇板在这种反复温差作用下,混凝土内部产生温差应力,必然引起变形,但其变形却受到圈梁构造柱和墙体的约束,造成现浇楼板在四角折角处和房间中部受拉产生裂缝。
  2.2、施工质量控制水平影响分析
   (1)裂缝的出现与养护条件的关系。干燥的环境对早期混凝土的抗裂能力有严重影响,国内有关试验表明,湿润养护的混凝土其极限拉伸值比干燥养护的要大20%~50%。日本学者神田等人曾对养护条件与混凝土耐久性的关系进行了研究,认为养护条件可改变混凝土结构、浸透性及吸水性等性能。特别是混凝土表面,因其早期水分散失,混凝土强度降低,不能抵消张拉应力,故易产生裂缝。泵送混凝土多采用双掺技术,外加剂中引气保塑组分的存在改变了混凝土孔隙结构。
   (2)裂缝的形成与混凝土早期扰动的关系。GB50204-1992《混凝土结构工程施工及验收规范》第4.5.4条规定“在已浇筑的混凝土强度未达到1.2 N/mm2以前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。”此时能否在其上进行砌筑活动,值得讨论。目前的普遍状况是第1天浇筑混凝土,第2天就开始砌筑,而且施工荷载严重超标,养护随即停止。混凝土楼板在停止养护的干燥环境下受到过载的扰动,影响了混凝土的致密性。板并非理想的连续匀质体,它的物质组成很不均匀,加之施工扰动,内部存在很多不均衡点,这些点的集中应力,当受到变形作用时,极易产生裂缝。
  3现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
   裂缝控制相当复杂,它涉及到结构设计、地基基础、施工技术、材料质量和环境状态等诸多方面,国内许多专家认为,裂缝控制实质上是一门综合性很强的学科。不仅是我国特有的技术问题,也是国际上共性难题。本人认为,控制现浇混凝土板裂缝应采取以下几项措施。
   (1)优化混凝土配合比,提高混凝土抗拉性能。无论是现场拌制较小坍落度混凝土还是泵送混凝土,都应当在现有配合比的基础上,进一步试验研究高性能混凝土,优选有利于抗裂性能的混凝土级配,尽力减小水灰比,减少坍落度,降低砂率,增加骨料粒径,降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料,比如,目前我市开发研制的复合矿渣磨细粉,对提高混凝土的抗裂性能比较有利。对设计要求严格控制裂缝的结构,还应掺加补偿收缩的膨胀剂。
   (2)改善混凝土养护工艺,减少混凝土自身收缩。试验证明,养护条件对混凝土的收缩影响很大,养护14d混凝土的收缩率比养护3d的收缩率约降低20%。按施工规范进行养护,能有效地持续地使混凝土表面保持适当的温度和湿度条件。浇筑时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程,水泥水化速度较快,养护形成的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时,由于散热时间延长使混凝土强度的松弛作用得到充分发挥,使混凝土的总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止贯通裂缝的产生。此外,在潮湿条件下可使水泥水化更充分和完全,从而提高混凝土的抗拉强度,增强后期裂缝的抗力。在调研中发现,有些项目部始终坚持按规范规定的养护时间进行养护,而且设定专人,改善了养护方法,用喷雾器不间断地轮流喷洒混凝土表面,更不影响下道工序进行,又保证了养护效果,基本上没出现楼板裂缝,这种方法应当提倡和推广。
   (3)规范施工操作规程,避免混凝土浇筑后的扰动。尽量采用小流水段施工,混凝土现浇板浇筑后不要过早上人,合适的开砌时间应在楼板混凝土达到5 N/mm2后;为使混凝土不早期受损,且不影响工期,宜采取早强措施;5 N/mm2值应制作同条件试块,确定达到的天数。楼板浇筑完毕时,新浇混凝土、模板体系、施工人员、机具、脚手板和手推车等也可能使下一层楼板超载。除非下一层板的混凝土已达100%设计强度,一般情况下应在上层的混凝土浇筑完毕再拆下层模板。为防止新浇混凝土受震动和发生局部的荷载重分布,在混凝土楼板浇筑完毕2 d内不要拆除其下部的任何一层模板和支撑。
   (4)重视薄弱环节管理,控制引发裂缝。对施工缝、后浇带、预埋线管部位和塑性裂缝等,应严格按规范施工,制定具体措施,作好技术交底,必要时加膨胀剂,调节混凝土的收缩。
  4结束语
   现浇楼板裂缝就是在这种内因外因共同作用下产生的,由于内因外因条件不同,呈现了裂缝的不平衡状态。只要加强质量管理,采取正确的措施,严格控制施工工艺,就能够达到控制裂缝特别是控制有害裂缝出现的目的。
  参考文献:
  [1]王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法[J].施工技术,2000(5).
  [2]焦亚明.混凝土及钢筋混凝土收缩变形的浅析[J].低温建筑技术,2000(2).
  [3]林建宁.泵送混凝土施工裂缝的成因和防治[J].混凝土,2000(5).

标签:楼板 成因 裂缝 混凝土