第一篇:現澆鋼筋混凝土結構裂縫的原因形成 (論文)
現澆鋼筋混凝土結構裂縫的原因形成
隨著我國社會經濟的迅速發展,建設規模日趨宏大,鋼筋混凝土結構應用更為廣泛,結構形式更加復雜多樣,混凝土所用材料及施工工藝也發生了巨大變化;而人們對工程質量的要求日益提高,混凝土裂縫問題備受社會各界人士的關注,也是建設工程技術人員極為關注和研究的課題。
裂縫是混凝土結構在施工和使用階段最常見的一種缺陷。裂縫能用肉眼看見的稱為宏觀裂縫;另一種是微觀裂縫,其寬度應在 0.05mm 以上。多數輕微細小的宏觀裂縫對工程結構的承載能力、使用功能和耐久性不會有較大影響,只是有損結構外觀。混凝土結構產生宏觀裂縫是由于混凝土原材料質量低劣、配合比選用不當;或是由于施工過程的施工方法有誤工藝欠佳;或是設計有誤;另外,就是對溫度變化和混凝土收縮產生的拉應力估計不足;所以必須采取各種措施預防或減少產生宏觀裂縫。
混凝土裂縫的幾種類型:
1.塑性明落度裂縫:在初凝前發生,骨料本身的自重下沉,水向上浮出現泌水;
2.塑性收縮裂縫:由于天氣炎熱,蒸發量大,水化熱高,產生裂縫; 3.干縮裂縫:混凝土因失水干燥,引起體積收縮變形,混凝土受到約束時,產生裂縫;
4.溫度裂縫:在混凝土構件產生應力,又受到約束,產生裂縫; 5.水化熱裂縫:在大體積混凝土與高強混凝土中,水化熱過高,使混凝土內部溫度與外界溫度偏差過大,產生溫差裂縫:
6.收縮、溫度裂縫:混凝土在硬化后,內部的游離水會由表面及里面逐漸蒸發失水導致混凝土產生干燥收縮;
7.沉降裂縫:當下沉的固體顆粒遇到水平鋼筋或受到側面模板的摩擦阻力時,就會與周圍的混凝土形成沉降差,在混凝土頂部表面形成塑性沉降裂縫;
8.溫差膨脹裂縫:混凝土澆筑后,水泥的水化熱是混凝土內部溫度升高,
混凝土表面溫度與環境溫度之差,出現肉眼可見的溫差收縮裂縫(大體積混凝土表面需要及時覆蓋保濕、保溫養護的主要原因);
9.振搗工藝不當發生的裂縫:振搗不足部位混凝土構造比較疏松,拆模后易出現蜂窩、麻面,過振部位則粗骨料下沉,表面泌水、泌漿易由表及里發生塑性裂縫和干縮裂縫;
10.養護不足引起的裂縫:混凝土澆筑后不及時養護,易產生塑性收縮裂縫和早期干縮裂縫;
11.鋼筋銹蝕膨脹導致裂縫:混凝土結構在大氣條件下,由表及里逐漸碳化,待碳化透過保護層,鋼筋失去了混凝土堿性介質的保護作用,造成了引起銹蝕條件;
12.澆筑工藝不當產生的裂縫:墻體等垂直結構澆筑時,如澆筑速度太快,下層混凝土在硬化初期可能發生沉降,產生橫向裂縫。對裂縫產生的原因有很多,目前為止,這么多關于裂縫的問題,應當怎樣去控制,前面我們也說了一些,但是具體的操作起來,對于我們來講也是有限的…… 通常我們把裂縫就其開裂的深度可分為表面的、貫穿的;在結構表面形狀可分為網狀裂縫、爆裂狀裂縫、不規則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、謝裂縫等;裂縫按其發展情況可分為穩定的和不穩定的、能愈合的和不能愈合的;裂縫按其產生的時間可分為混凝土硬化前的塑性裂縫和硬化之后產生的裂縫;裂縫產生的原因可分為荷載裂縫和變形裂縫。
目前在現澆混凝土結構中,在施工階段出現裂縫很常見,尤其在樓板和墻板中更為突出,己成為常見的質量通病,在施工階段混凝土結構出現裂縫少量是由于支撐不足或施工荷載過大引起的荷載裂縫,荷載裂縫是指因動、靜荷載的直接作用引起的裂縫;絕大部分是變形裂縫,變性裂縫是指因不均勻沉降、溫度變化、溫度變異、膨脹、收縮、徐變等變形因素引起的裂縫。
現在大力推廣 C40 以上的中高強混凝土,各種摻合料的加入,不同程度的改善了混凝土的各項性能,現在的茶細材料能夠提高混凝土的早期強度,但是對于混凝土形成早期開裂的影響也很大,摻量的多與少,替代水泥的用量,以及養護能否達到要求 ? 這些都是我們所關注的問題,其目的是為了控制混凝土的裂縫,我們知道混凝土是一種脆性材料,隨著混凝土抗壓強度的提高,其抗拉強度
并不是同比例提高,在 C30 以下它的拉壓比約為十分之一,而 C60 的混凝土其 拉壓比則為二十分之一。因此從混凝土抗裂角度上講,僅提高混凝土的抗壓強度作用不大,我們希望的是高強度、高韌性、低彈模的混凝土,這就要改善高強混凝土的性能(比如纖維混凝土),最近幾年國內的各種高強塑料纖維發展很快,利用它和混凝土組成一種新的復合材料,可成倍提高抗拉強度和韌性。從技術角度上講對減少混凝土結構的裂縫極為有利,但從經濟角度上講,價格偏高,還不太適用。
混凝土的組分產生裂縫的主要因素表現在,水膠比增大,水泥用量增加,水化熱總量增大,增加了升溫,使溫度應力加大,收縮變大,變形加大;其二,用水量的增加,水泥水化需要的水灰比約為 0.26,現在為了流動度的需要,混凝土的水灰比遠遠超過此值,在同樣水灰比的情況下,增加用水量(水灰比不變)也就是說在同體積塑性混凝土中水所占的絕對體積就增加了,這就大大提高混凝土的干縮;(混凝土的水灰比宜控制在 0.42 的范圍內,減少水泥用量,減少用水量,用水量控制在 180kg/m3)在有,石子用量減少,粒徑變小,砂率增加,這也是保證塑性混凝土而不得己采取的措施,這樣做的后果是加大了混凝土的收縮;影響干縮和開列的因素很多,水泥、骨料、化學外加劑、礦物摻合料以及纖維等組成材料的種類和摻量變化、配合比、周圍介質條件、結構特征因素等都有影響。化學外加劑在混凝土中的應用己經非常廣泛,由于化學外加劑品質、使用方法和測量方法的差異,化學外加劑對混凝土干縮影響也是非常混亂的和相互矛盾的。外加劑的普遍應用,由于外加劑的種類很多,對混凝土性能的影響不一,從減少裂縫上講,宜采用微膨性的外加劑;粉煤灰等摻合料的應用,在混凝土中摻入適量的粉煤灰可以改善混凝土的和易性,降低水泥水化升溫,減少收縮,這對抗裂是有利的,但是摻入粉煤灰使早期混凝土強度降低,對混凝土的早期抗裂又不利。應當加強早期養護,粉煤灰摻量到底多少合適根據工程特點,通過計算和實驗來決定,而不能單從經濟角度考慮,否則可能會適得其反。
由于礦物摻合料的粒徑分布于水泥不同,礦物摻合料的加入導致整個膠結料的粒徑分布發生變化,進而改變硬化水泥石和過渡區的孔結構;如果礦物摻合料的粒徑遠遠小于水泥,則產生充填作用,使孔細化。礦物摻合料有潛在活性或火山灰性,當摻加礦物摻合料后,膠結材的總體水化速度將改變,從而使硬化水泥
石和過渡區的孔結構發生變化。
施工單位根據工程實際情況對不同部位和工序采用適當的技術措施,是保證工程質量的重要前提之一,因此編制切合實際的施工方案(不僅限于滿足規范要求),并堅決貫策執行是減少或解決裂縫最簡便和最有效的措施。
但是也有的人認為,多摻礦物摻合料能降低混凝土的水化熱 , 防止產生裂縫;也有的人認為,少摻礦物摻合料,混凝土開裂的可能性會小……眾說紛紜,總之,在結構設計、施工工藝與配合比設計方面多考慮全面一些,對混凝土保證質量的前提下,盡可能的考慮混凝土存在、可能發生的裂縫問題,盡量避免。
根據季節選擇好澆注混凝土的時間,合理安排各結構部位的澆筑順序(柱、梁、板在混凝土澆筑后,其沉重量是不一樣的,在這些交接部位很容易出現裂縫。)溫度的差異,澆筑后的養護具體按排問題。采用合適的工藝手段保證混凝土的密實性,并有良好的施工方案。
此環節施工單位往往不夠重視,前己述及由于混凝土組份發生了很大的變化,其溫度和收縮變形較自拌混凝土大了許多,加強養護至關重要,尤其是早期濕養護,水泥的水化在飽和狀態下方能正常運行,當相對濕度小于 80% 水泥的水化幾乎完全停止。隨著建筑物高度的增加,越高供水越難,施工單位常常不采取可行性方法來保證濕養護。如能保證濕養護 7 天,則裂縫會大大減少。另外,溫度急劇的變化對混凝土的裂縫也具有一定的影響力,當外界的溫度與混凝土內部溫度有明顯變化時,使混凝土凝結時間加快,造成內外溫度影響混凝土產生早期收縮而應起的裂縫,我們都知道,混凝土外表面可以早期養護,但是,模板內部混凝土實體無法進行人工養護,那么就產生了,溫度差異,使混凝土產生早期收縮裂縫,對于所使用的所有原材料、混凝土及施工工藝都有相應聯系,不單單是混凝土設計及質量本身的問題……
防止新澆筑混凝土初期前的塑性收縮裂縫,關鍵在于控制混凝土的表面蒸發速度。因此,在高溫低濕的環境施工時,應在澆筑振搗后立即覆蓋薄膜保濕養護。施工中混凝土早期裂縫,很多是溫度應力引起的,干燥收縮則加劇溫度裂縫的發展。因此,對早期混凝土的溫度養護具有與濕度養護同等的重要性。
在混凝土結構中產生裂縫的原因是很多方面的,有時要分出主次因素很難,但是只要我們從配比、原材料、礦物摻合料、化學摻合料等各方面精心的設計,采用
合理的構造施工單位編制合理的施工方案,并切實落實,細心施工,確保混凝土的密實性和澆筑后混凝土的濕養護,則混凝土結構中的許多裂縫是可以避免的。既要經濟性又要保證混凝土質量的各項性能指標,從而達到最好的效果。為了建設工程的事業更好地得到發展與進步,我們應不斷進取、思索、研究……
第二篇:現澆鋼筋混凝土樓板裂縫及處理
現澆鋼筋混凝土樓板裂縫及處理
引言
現澆樓板產生裂縫的因素很多,也比較復雜,一旦出現裂縫,處理起來有一定難度。因此現澆板裂縫問題受到設計、施工、監理、建設等單位的普遍關注,從圖紙上注意到設計部門正運用設計手段通過加強構造配筋、設縫等措施進行預防。
1現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因
1.1混凝土配合比不當,混凝土過于粘稠,振搗時氣泡很難排出,也是造成硬化混凝土結構表面出現蜂窩麻面的原因。由于混凝土配合比不當,例如膠結料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加劑中有不合理的增稠組份等,都會導致新拌混凝土過于粘稠,使混凝土在攪拌時就會裹入大量氣泡,即使振搗合理氣泡在粘稠的混凝土中排出也十分困難,因此導致硬化混凝土結構表面出現蜂窩麻面。由于混凝土和易性較差,產生離析泌水。
為了防止混凝土分層,混凝土入模后不敢充分振搗,大量的氣泡排不出來,也會導致硬化混凝土結構表面出現蜂窩麻面。有一些水泥廠為了增大水泥細度,又考慮節約電能,往往在磨粉時加入一些助磨劑。
1.2在實際施工時,往往澆注厚度都偏高,超過了GB/T10-95《混凝土泵送技術規程》規定“混凝土澆注分層厚度,宜為300-500mm”的標準,由于氣泡行程過長,即使振的時間達到規程要求,氣泡也不能完全排出面。模板材質不同也會使混凝土結構面層出現不同的狀態。在生產實踐中大家都知道,在其它條件相同的前題下,使用尿醛樹指壓制的竹或木模板成型的混凝土面層質量比用鐵模板成型的混凝土面層質量有明顯的提高。
1.3環境溫度對混凝土結構面層的影響。由于氣泡內部含有氣體,因此氣泡體積變化與環境溫度特別敏感,環境溫度高時氣泡體積變大,氣泡承載力變小,容易破滅。環境溫度低時氣泡體積變小,承載力較大,不容易形成聯通氣泡。
即使混凝土結構面層有氣泡,氣泡也很小,對混凝土結構外觀影響不大,由此使人們聯想到冬夏季混凝土結構面層好于春秋季。春秋季節晝夜溫差較大,因此敷著在混凝土結構表面的氣泡體積變化也很大,當混凝土面層水泥漿體的強度小于氣泡強度時,氣泡體積隨環境溫度變化而變化,氣泡周圍的水泥漿體也隨之變化,隨著時間的推移水泥漿體的強度不斷增加,當氣泡周圍水泥漿體達到一定強度時,再不隨氣泡體積變化而變化,如果此時正趕上氣泡直徑最大時,勢必給混凝土面層留下孔洞。
2現澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析
2.1溫度應力。現澆鋼筋混凝土樓板裂縫主要是由混凝土溫度變形和收縮變形引起的。當環境的溫度和濕度變化時,混凝土相應的會產生溫度變形和收縮變形,由于現澆板的體積與表面積的比值(體表比)較小,混凝土的收縮變形較大,使板內出現拉應力。石河子地區具有荒漠大陸性氣候特點屬于典型的炎熱和干燥氣候,夏季白天升溫快,氣候炎熱,夜間降溫快,日差較大。
據石河子氣象局統計資料表明,5-9月份月均日差16.5-17.8℃,普通混凝土的熱膨脹系數為1×10-5,即溫度每升高1℃每米膨脹0.01mm,按溫差為17℃計算,造成的收縮量為1.7×10-4,C20混凝土的彈性模量25.5Gpa,如果按完全約束條件考慮產生的彈性拉應力可達到4.34Mpa.混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,當板內的拉應力超過混凝土的抗拉強度并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸的時候,樓板內就會產生裂縫。
2.2水泥的品種與強度等級、水泥用量、水灰比。水泥的水化熱是水泥固有的性質,水化熱引起混凝土內部溫度的升高,內外產生溫差,溫差引起的應力可使混凝土產生裂縫。不同品種不同強度等級的水泥礦物成分的含量不相同,礦物成分中鋁酸三鈣水化產生的熱量最大,速度也快,另外水泥細度越細,水化反應比較容易進行,水化放熱量越大,放熱速度也越快。
因此根據水泥的不同礦物成分含量選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強度等級相適宜的水泥強度等級是預防裂縫的前提。混凝土中的水泥用量越大,總發熱量越大。混凝土的溫度會隨水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收縮大,水化熱高,產生非受荷裂縫。相同強度等級的混凝土,水灰比增大,水泥用量增多,混凝土的收縮量增大。
混凝土硬化過程是化學結合水與水泥化合的結果,水灰比大,用水量多,混凝土的收縮增大。這是由混凝土收縮引起的非荷裂縫。夏季露天堆放的砂石料受高溫和太陽輻射的影響表層溫度達60℃以上,用這種砂石料配制混凝土會增大用水量,環境溫度過高使水泥出現假凝和粘罐現象。由于水灰比的增大和攪拌質量的降低,將導致混凝土的強度降低干縮增加。
2.3澆筑方案。整體現澆樓板澆筑之前,應從人、機、料、法、環五個方面入手編制一個科學的澆筑方案,在實際的施工過程中,大多數工地的垂直運輸機械使用的是龍門架,設備比較陳舊,工作效率不高,在天氣炎熱、操作人員比較困乏的情況下會出現部分混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的時間超過了規范規定的時間,未做技術處理。混凝土澆筑完成后,還沒有達到足夠的強度,就迫不及待的上人操作和堆放材料,使其產生過大的變形,導致裂縫產生。這是結構受荷后產生的裂縫,施工中主要是樓板上施工荷載超載如:普通粘土磚堆放集中,塔吊吊運材料下落時吊籠對樓板的沖擊等。現澆板在未達到規定的拆模強度時拆除模板或支架,此時樓板的承載能力低于設計允許荷載,使樓板在不正常的情況下受荷產生裂縫,這是結構受荷引起的裂縫。施工現場也會出現在未達到規定的拆模強度時,拆除個別的木支撐或鋼管支撐、扣件等,造成支架的承載體系發生變化而產生裂縫。
2.4養護方法。混凝土失水會影響水泥水化作用的正常進行,而且因水化作用未能完成,造成混凝土結構疏松,滲水性增大,形成干縮裂縫。特別是早期養護質量與裂縫的關系密切,早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。
3現澆樓板裂縫的預防措施
3.1在圖紙會審時,根據施工經驗對某些部位提出增強構造配筋,采用細筋密配,對現澆板在單元隔墻上留置溫度變形縫,改善現澆板支座處的約束條件等建議,加強對溫度裂縫的控制。
3.2設計樓板底模及支架時,應充分考慮能否滿足承受各種可能的施工荷載的需要,混凝土澆搗后必須留有足夠的養護時間,在沒有達到拆模強度時,不得減少模板的支架。只允許立碼兩層磚。施工速度應建立在嚴密的科學組織基礎上,應堅決杜絕蠻干的做法,這樣才能使樓板結構裂縫這一質量通病得到有效遏制。
3.3根據現場的實際認真編制澆筑方案,科學確定澆筑順序和方向,按規范要求留置施工縫,對施工縫的處理要符合要求。選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強度等級相適宜的水泥強度等級。減少水泥用量,在做配合比設計時按等和易性、等強度原則摻入粉煤灰,降低水泥用量。
在條件允許的前提下摻加減水劑,進一步減少水泥用量和用水量。采用低水灰比的混凝土,減少混凝土的收縮。對暴曬的砂石料使用前灑水降溫,澆筑前應對模板、模板內的鋼筋骨架等與混凝土接觸的表面灑水濕潤降溫。應在混凝土初凝前用木抹子二次搓平混凝土表面,以消除混凝土的收縮裂縫。加強混凝土的早期養護,并適當延長養護時間,氣溫高應及早澆水養護,不能保證混凝土表面充分濕潤時,要采用覆蓋保濕材料,確保養護質量。樓板內PVC預埋管只允許平行于樓板受力方向或雙向板的短邊方向埋設,埋設在樓板內的PVC管上下部位增鋪不小于400mm的鋼絲網作為補強措施。
第三篇:鋼筋混凝土裂縫論文 混泥土結構論文
鋼筋混凝土裂縫論文混泥土結構論文
談鋼筋混凝土裂縫的治理
【摘要】本文結合作者多年從事建筑施工積累的經驗,建筑混凝土結構裂縫有十余種類型,其特點和形成規律也各不相同,但在實際工程中,往往裂縫形成的原因是多種因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素。
【關鍵詞】裂縫;控制;治理
混凝土開裂可以說是“常發病”和“多發病”,經常困擾著工程技術人員。根據大量研究和工程實際,從原材料選擇,改進組成設計、改善施工工藝等方面著手,可以預防混凝土裂縫的產生。下面就裂縫的產生原因和治理辦法進行闡述。
地基沉陷引起的裂縫
1.1 裂縫產生
通常我們都認為地基土層在自重的作用下壓縮已穩定,因此,地基沉降的外因主要是建筑物荷載在地基中產生的附加應力。其內因是土由三相組成,具有碎散性,在附加應力的作用下土層的孔隙發生壓縮變形,引起地基沉降。
1.2 治理措施探討
1.2.1 結構方面措施
(1)采用輕質高強的墻體材料,如陶粒混凝土、空心砌塊、多
孔磚等,以減輕墻體自重。
選用輕形結構。如可采用預應力鋼筋混凝土結構,輕鋼結構和各種輕型空間結構等。工業廠房屋蓋的重量較大,可將過去常用的大型屋面板外加防水屋蓋改成各種自防水預制輕型屋面板,重量可減輕許多。減少基礎和上覆土的重量。可采用空心基礎、薄殼基礎、無埋式薄板基礎等自重輕,回填土少的基礎形式,以及用空地板代替厚填土以減輕基底壓力。
(2)加強建筑物的剛度和強度。控制建筑物的長高比L/H<2.5;設置封閉圈梁和構造柱。圈梁設置在基礎頂面,頂層門窗上方。地震烈度8度地區應每隔一層加一道圈梁,甚至層層設置圈梁。圈梁應設置在外墻,內縱墻和主要內橫墻上,并宜在平面內連成封閉系統。圈梁的寬度等于墻厚,高度不小于120mm。所采用的混凝土強度等級不低于C15。縱向連續澆注,一次完成以形成整體結構。構造柱應設置在外墻四角和內外墻交接處,其鋼筋與圈梁連接成整體。
(3)減小或調整基底的附加應力,設置地下室。以挖除的地下室空間的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量,達到減小沉降的目的;改變基底尺寸,使不同荷載的基礎沉降量接近,減輕不均勻沉降值。
1.2.2 施工方面措施
(1)保持地基土的原狀結構。粘性土通常具有一定的結構強度,尤其是高靈敏度土,基槽開挖時,應避免人來車往破壞地基持力層土
的原狀結構。必要時,基槽開挖深度保留200mm左右的原狀土,待基礎施工開始時再挖除。如果坑底已擾動,可先鋪一層中粗砂,再鋪卵石或碎石壓實處理。
(2)合理安排施工順序。當建筑物各部分荷載差異大時,施工順序安排應先蓋高樓、荷載重的部分,后蓋低層、荷載輕的部分,這樣就可以調整部分沉降差。
(3)注意選擇合理的施工方法。在己建成的輕型建筑物附近,不宜堆放大量的建筑材料或土方,以避免地面堆載引起建筑物產生附加沉降。在進行井點降水降低地下水位及挖深坑修建地下室時,應注意對臨近建筑物可能產生不良影響。擬建的密集建筑群內如有采用樁基礎的建筑物,樁的設置應首先進行。
施工技術引起的裂縫
2.1 裂縫產生
混凝土裂縫的種類和分布位置:現澆樓板混凝土穿透性龜裂;現澆樓板混凝土預留孔洞的放射性裂縫;墻體混凝土上部裂縫。
2.1.1 樓板拆模過早或拆模后再次支撐未作同條件混凝土試塊或不依據同條件混凝土試塊達到設計強度100%就提前拆模,但拆模后又承受不了荷載就可能造成頂板混凝土開裂;此時利用支撐對此種情況的混凝土樓板進行局部受力往上頂,因為是局部支點,而且是人為掌握支頂力度無法確定支力大小,就不可避免地會出現此支撐支頂過力而使樓板混凝土出現裂縫。
2.1.2 樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠
作者總結,存在下面的原因時均能造成樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠的結果,同事使得混凝土結構產生裂縫。未進行模板強度計算;支撐間距和龍骨間距大于經過模板計算的施工方案間距;支撐或龍骨的材料規格小于經過模板計算的施工方案的材料規格;立向支撐的接頭縫、支撐與龍骨接觸縫、大小龍骨接觸縫、小龍骨與竹膠板接觸縫因有縫隙而不實;立向支撐接頭軸心不直,且無拉桿或拉桿無效。
2.1.3 泵送混凝土布料桿安放處未設附加支撐
混凝土布料桿本身重量和布料桿系統中混凝土的重量形成的荷載均承壓在布料桿4條腿的4個支點上,在送混凝土時布料桿受混凝土輸送泵壓力沖擊的影響,使得布料稈的4條腿支點經常出現2條腿受力的狀態,此時的現澆板混凝土強度均未達到設計強度,所以此開間樓板混凝土很容易產生裂縫。
2.2 治理措施探討
2.2.1 模板的支撐、大小龍骨材料規格和間距必須通過模板強度計算確定,并在施工中嚴格執行。
2.2.2 與竹膠板接觸的小龍骨厚度必須加工得一致、準確,以確保與竹膠板接觸緊密。
2.2.3 在確保按施工方案設置支撐的拉桿以外,盡可能采用無接頭支撐和順百古撐,如使用有接頭支撐,必須確保兩半段支撐的軸心
基本一致,且必須保證接頭縫隙密實,并在接頭部位必須設置雙向拉桿,并將拉桿端頭與墻頂實,確保有接頭的支撐受力后軸心不彎曲。
2.2.4 樓板混凝土開盤前必須將支撐、上下端接頭縫、大小龍骨交接縫用木片等物塞實。
2.2.5 將泵送混凝土布料桿安置在每層的固定房間,將布料桿的四個支腳位置固定,在每次頂板施工放線時,彈好固定位置的4個十字線(十字線長不小于1米),將十字線處單獨增設支撐,并在每次布料桿吊放時將4個支腳處增鋪不小于50mm厚、200mm寬的木墊板,并與十字線對正。此作法是預防混凝土布料桿因泵送壓力沖擊造成單支腳受力致使樓板開裂的有效方法。
2.2.6 為防止樓層吊放物料的沖擊集中荷載造成樓板混凝土開裂,在每樓層基本固定的吊放物料的房間樓板模板下,在原有支撐數量的基礎上適當增加臨時性支撐,待上一樓層吊放的物料分散使用或使用完成后,再將此支撐拆下倒往其它部位周轉使用。
結語
對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。建筑混凝土結構裂縫有十余種類型,其特點和形成規律也各不相同,但在實際工程中,往往裂縫形成的原因是多種因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素,因此分清主次因素,對混凝土結構裂縫原因給出科學正確的“診斷”,是至關重要的,對癥下藥方能起到事半功倍的效果。隨著當今我們對混凝土
耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
第四篇:淺析現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的產生原因及處理辦法
淺析現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的產生原因及處理辦法
[摘要]
近年來,由于建筑工程施工技術的不斷發展,現澆鋼筋混凝土技術已經發展到了一個較為成熟的地步。但由于商品混凝土的品質、混凝土攪拌運輸、結構設計、施工管理等多方面因素導致現澆鋼筋混凝土樓板出現裂縫,對建筑結構整體性和使用功能產生了一定的影響,因此分析樓板裂縫產生的原因和合理的控制處理,對保證鋼筋混凝土建筑結構的整體性及正常使用具有重要的意義。本文主要根據自己個人的施工經驗,結合各方面的理論知識,在施工管理方面對樓板裂縫的原因和控制處理進行簡單的分析歸納。
[關鍵詞] 現澆鋼筋混凝土樓板;裂縫;施工技術;質量控制;裂縫處理辦法
一、現澆鋼筋混凝土樓板常見裂縫的種類
1、斜向裂縫:多分布在房屋外墻轉角所在房間的樓板上,裂縫一般成45°斜向,有時一只角同時出現兩條裂縫,裂縫基本上為上下貫通。如某七層框架商住樓工程,結構總長度約為100m,設有兩道溫度縫,其基礎一側為條形基礎,其余為獨立承臺基礎。在工程交接時后兩個月左右突然發現在靠其中一條溫度縫的一跨柱角樓板有45°裂縫,從三層至六層樓板每層均有3條,但均未貫穿樓板。
2、縱橫向裂縫:主要表現為縱橫向裂縫。如某教學樓,其現澆鋼筋混凝土樓板大面積出現寬度0.1-0.3mm不等的縱橫向裂縫。
3、表面龜裂:此類裂縫主要表現在施工過程中產生的裂縫,容易控制與處理。如某在建工程,因板面面積大,在晚上澆混凝土,第二天早上派人澆水,但前面澆,后面就干掉,到中午時板面出現龜裂縫,用肉眼可辯識。
二、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫原因分析
1、商品混凝土引起樓板裂縫的原因分析 如今建筑施工都基本采用商品混凝土,由于商品混凝土采用泵送,要求混凝土的流動性要好,因此一般商品混凝土的水灰比、坍落度比較大。如果混凝土水灰比、坍落度偏大,經過振搗后樓板表面會形成一層水泥含量較多、收縮性較大的水泥浮漿層或砂漿層。一方面由于混凝土初凝時表面游離水分蒸發過快產生急劇的體積收縮,而此時混凝土早期強度較低,面層為浮漿或砂漿層強度更低,不能抵抗這種變形應力而導致混凝土表面裂縫。另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層混凝土大許多,變形值不同也導致混凝土表面裂縫。
2、模板及支撐體系引起樓板裂縫的原因分析
澆搗混凝土前模板不灑水潤濕,過于干燥,模板吸收混凝土中大量的水分,造成樓板混凝土塑性收縮,產生裂縫。模板支撐體系未完全按規范和方案要求進行搭設,導致梁板支撐剛度不夠或模板撓度過大,在荷載作用下沉陷變形,造成樓板混凝土裂縫。
3、鋼筋成品保護引起樓板裂縫的原因分析
在樓板混凝土澆搗時,不注重鋼筋的成品保護,上部負彎矩鋼筋被操作工人踩彎、踩倒、下沉,由于變形破壞的鋼筋沒有及時得到調整歸位,導致樓板鋼筋保護層過厚,使其不能有效地發揮抵抗負彎矩的作用,降低了樓板結構抵抗外荷載的能力,樓板很容易產生裂縫。
4、混凝土振搗引起樓板裂縫的原因分析
混凝土過分振搗,將使骨料沉落擠出水分和空氣,表層呈現泌水,造成比下層混凝土收縮性大的表面砂漿層,待水分蒸發后,極易形成混凝土表面收縮裂縫。混凝土振搗后過度抹平壓光也會使混凝土中骨料下沉,樓板表面也會形成收縮性大的表面砂漿層,造成樓板表面混凝土收縮裂縫。
5、過早拆模和上荷引起樓板裂縫的原因分析
施工單位為了節約模板成本,現場只配備二套模板周轉使用,同時為搶工期,施工進度達到四至五天一層,這樣過早拆除下層模板時,樓板混凝土還遠遠沒有達到拆模強度要求。加之施工單位不科學安排施工工序,在樓板混凝土澆搗完成后第二天就上人上材料進行下一道工序施工,混凝土未達到終凝時間強度就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,導致混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,造成樓板產生裂紋或斷裂。
6、混凝土養護引起樓板裂縫的原因分析
在現澆混凝土樓板的施工過程中,由于一次性澆搗面積大,表面與空氣接觸面積也大,水化過程較快,致使樓板表面溫度較高。受太陽照射后,更加快了混凝土表面的游離水分蒸 發,水泥缺乏必要的水化水,從而產生急劇的體積收縮。此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生裂縫。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養護不當更容易產生裂縫。
二、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫的施工管理控制
1、商品混凝土引起樓板裂縫的施工管理控制
攪拌站要根據實驗室配合比要求,控制好水泥、水、砂石的級配,從而控制混凝土水灰比、塌落度,提高混凝土的抗裂性能。施工時嚴把商品混凝土進場質量,混凝土進場后,如混凝土有離析現象,必須進行二次攪拌,如檢測混凝土塌落度過大,一律退場,嚴禁使用。在施工過程中,混凝土要在初凝前澆搗完成,超過初凝期的混凝土不能隨意加水再使用。
2、模板及支撐體系引起樓板裂縫的施工管理控制 在樓板混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免模板過多吸收混凝土中的水分。模板支撐體系的搭設必須符合規范和方案的要求,保證模板及支撐體系有足夠的剛度,在施工井架或施工運輸工具頻繁經過的位置,適當增加模板支撐。
3、鋼筋成品保護引起樓板裂縫的施工管理控制 澆搗樓板混凝土時,必須設置馬道或鋪設操作平臺,防止操作工人直接踩踏負彎矩鋼筋,同時在澆搗樓板混凝土的整個過程中,要指派專人調整鋼筋,恢復踩踏變形、移位的鋼筋,確保負彎矩筋發揮應有的作用。
4、混凝土振搗引起樓板裂縫的施工管理控制 施工中混凝土充分振搗,可使骨料和水泥漿在模板中致密排列,有助于混凝土的密實性和抗裂性,對澆搗后的混凝土進行二次振搗可以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成孔隙,減少內部微裂縫的形成和發展,提高混凝土與鋼筋的握裹力,增加混凝土的密實度,從而提高混凝土的抗裂性,但要注意掌握二次振搗時間,振搗時間不宜過長。在混凝土硬化前,混凝土還未終凝時表面進行二次抹壓,消除混凝土的收縮應力,閉和泌水收縮裂縫。
5、過早拆模和上荷引起樓板裂縫的施工管理控制
施工單位現場要配備多套模板循環使用,當拆除最下層模板時,樓板結構混凝土強度已達到設計拆模強度。同時施工單位在澆搗混凝土時多留置幾組同條件養護試塊,根據實際情況隨時送實驗室測試強度,保證混凝土達到規定拆模強度后再拆模。如確實需要提早拆模,可以在樓板混凝土中摻用復合高效減水早強劑,其3d強度比普通混凝土增加30%,7d強度可達90%。科學、合理地組織施工,嚴格施工操作程序,不盲目搶工期。在混凝土強度未達到1.2MPA之前,不準隨便上人和集中堆放鋼筋等重物,混凝土強度達到1.2MPA之后,堆放重物也要在兩根梁之間放上方木,將重量通過方木傳遞到梁上。
6、混凝土養護引起樓板裂縫的施工管理控制
施工單位要重視混凝土早期養護,樓板混凝土要在二次振搗后及時養護,隨抹隨覆蓋塑料薄膜,在不易覆蓋塑料薄膜的部位涂刷養護劑,防止在混凝土表面撒干水泥抹壓。樓板混凝土嚴禁在經太陽直曬后直接澆水養護,以防止溫度驟降導致樓板表面裂縫。混凝土終凝后,指派專人澆水養護,使混凝土一直處于濕潤狀態,養護時間不少于7d。
四、裂縫的處理
修補前需要對樓板裂縫進行檢測與研究以確定裂縫部位、開裂程度和裂縫產生的原因等。根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:
1.樹脂灌注法。環氧樹脂是最常見的裂縫灌注材料。它具有較高的機械強度,并能抵抗混凝土所遇到的大多數化學侵蝕,樹脂可以灌入到0.05㎜的裂縫。除某些特殊的環氧樹脂之外,當裂縫是活動的、有滲漏的、不能干透的或者裂縫數量極多時,通常不易采用樹脂灌注法。
2.釘合法。當必須恢復主裂縫斷面的抗拉強度時,使用釘合法比較適宜。特別比較適宜在不會損壞周圍結構的場合下用來鎖閉活動裂縫。用相對薄而長的金屬“縫合u形釘”跨過裂縫嵌入事先開好的槽溝中,用無收縮砂漿或者環氧樹脂基粘合劑來固定。
3.表面封閉法。這是最簡單和最普通的裂縫修補方法。用于修補對結構影響不大的靜止裂縫,通過密封裂縫來防止水汽、化學物質和二氧化碳的侵入。4.灌漿法。(1)普通水泥灌漿大體積水壩、厚混凝土墻、或者水工結構的巖石基礎上的裂縫,有時通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密閉。(2)聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料,和水反應后形成固態沉淀物或泡沫材料,起到封閉裂縫的作用。可在潮濕環境中使用。
5.鉆孔嵌塞法。這種方法通常用來灌注墻體中的裂縫。如果要求密封防水,孔中應填入柔性瀝青來代替砂漿;如果灌注栓塞的作用比較重要,孔中則要灌注環氧樹脂。
6.柔性密封法。通常將活動裂縫轉變為運動節縫是比較適宜的辦法。沿裂縫邊緣開一凹槽并填入適當的柔性材料。節縫底部使用隔離層。
7.粘貼法。當運動不止作用于一個平面時,或者過度的運動已超過一個普通尺寸的凹槽所允許的范圍時,或者不可以切割出槽時可使用這個方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫,僅將帶的邊緣部分粘住。8.附加鋼筋法。(1)普通鋼筋首先將裂縫密閉,然后貫穿裂縫平面大約90°的方向鉆孔,將環氧樹脂注入孔內,再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。(2)外部施加預應力通過后張法施加應力,來加強結構件的主要部分或者封閉裂縫。9.自閉合法
混凝土依靠自身合攏裂縫稱為“自閉合”,這是在存在濕氣并且沒有拉應力作用時發生的一種現象。機理:由于周圍空氣和水中存在二氧化碳,使水泥漿中的氫氧化鈣發生碳化作用,結果碳酸鈣和氫氧化鈣晶體在裂縫內析出并生長。晶體組合交織產生一種機械粘接作用,又被鄰近晶體之間以及晶體和水泥漿及骨料表面間的化學粘接作用所增強,最后混凝土裂縫部位的抗拉強度得到一定的恢復,裂縫也被密閉了。主要用于修補潮濕環境的結構。整個自閉合時期的水飽和必須連續保持。
五、結束語
現澆鋼筋混凝土樓板裂縫是建筑工程中常見的質量通病,大量的工程實踐說明,弄清鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因,在施工過程中,全面、細致地考慮到各種樓板裂縫影響因素,嚴格遵守施工規范,加強現場混凝土施工的管理,就可以有效地預防和控制樓板裂縫的發生。一旦樓板產生裂縫,應分析裂縫產生原因,對癥下藥,采取合理的修補措施。
參考文獻
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第五篇:淺談現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因、預防和處理
淺談現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因、預防和處理
浙江凱恩房地產有限公司 張建雄
摘要:現澆鋼筋混凝土樓板裂縫是常見的質量問題,裂縫的存在不僅會影響居民的日常生活,也直接影響到房屋建筑的正常使用以及結構安全性,已經成為房屋建筑工程施工迫切需要解決的質量通病。本人長期工作在施工第一線,結合自己多年施工實踐經驗就現澆鋼筋混凝土樓板裂縫形成原因從混凝土的特性、原材料質量、設計和施工等方面進行了分析,旨在施工過程中預先制定專項裂縫預控措施和方案,減少裂縫的產生作一些探討,并提出了預防樓板裂縫產生的相應措施和處理方法。
關鍵詞:現澆鋼筋混凝土樓板裂縫原因、預防措施、處理方法
混凝土是由水泥、摻合料、外加劑與水配制的膠結材漿體將分散的砂、石子攪拌粘結在一起的工程常用材料,是一種多元、多相、分均勻的水泥基復合材料,彈性模量較高而抗拉強度較低,在受約束條件下只要發生少許收縮,產生的拉應力往往會大于該齡期混凝土的抗拉強度,導致混凝土開裂。現澆鋼筋混凝土樓板出現裂縫是十分普遍的現象,是工程常見的質量通病,也是長期困擾建筑施工的一個難題。其特點是:第一、具有廣泛的普遍性。無論是磚混結構、框架結構還是剪力墻結構,由于近年來住宅結構施工周期縮短,勞務作業人員的技術素質下降,樓板結構裂縫成為多發性的質量問題。第二、危害性較大。樓板裂縫不僅對結構安全構成威脅,還會降低建筑物的整體性、耐久性和抗震性,也降低了建筑物的使用壽命。第三、處理難度大。一旦出現樓板裂縫,單純從技術角度無法處理達到正常水平。因此分析其開裂的原因,既不能忽視隱患的存在,也不能對裂縫產生恐懼感,采取科學的態度進行認真的分析和處理,具有重大的經濟效益和社會價值,對于完善混凝土結構設計、施工技術具有極強的現實意義。
一、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生原因分析
1、混凝土的收縮變形使樓板產生裂縫
1.1澆筑初期(終凝前)的凝縮變形
凝縮變形產生的裂縫發生在混凝土結硬前最初幾小時內,通常澆后24h即可觀察到。這種裂縫有兩類:一類是由于塑性混凝土下沉產生的裂縫,在梁、板、墻中都有可能產生;另一類是塑性收縮裂縫,常出現在板中,裂縫呈不規則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產生的裂縫多與混凝土的泌水現象有關。新澆筑的混凝土經壓實后,由于重力作用,重的固體顆粒向下沉,迫使輕的水向上移,即所謂“泌水”。當固體顆粒彼此支撐不再下沉,或水泥
結硬阻礙了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固體顆粒能不受阻礙地自由下沉,則僅使結硬后混凝土的體積減少,并不會產生裂縫。
塑性收縮裂縫并不受混凝土中鋼筋的影響,影響塑性收縮裂縫的主要因素是混凝土表面的干燥速度,當水分蒸發速度超過了泌水速度時,就會產生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發速度的因素(如氣溫高、相對濕度低、風速大以及混凝土中溫度高于周圍空氣溫度)都會促使塑性收縮裂縫的發生。塑性收縮裂縫的表面寬度有的可達1~2mm.這種裂縫在自由支承板的四角處則很少出現,因為角部的干縮不受約束;相反,如板的邊緣受到約束(磚墻等),則將出現與板邊呈45°的一系列平行裂縫。
1.2硬化過程中的干縮和水化作用引起的自身收縮
自身收縮與干縮一樣,在澆筑后相當長的時間約1~3 周才會出現,它是由于水的遷移而引起的。但它不是由于水向外蒸發散失,而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降,形成彎月面,產生所謂自干燥作用,使混凝土體的相對濕度降低和體積減少;水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反,即當混凝土的水灰比降低時干燥收縮減少,而自身收縮增大。如當水灰比大于0.5時,其自身干燥作用和自身收縮與干縮相比可以忽略不計;但是當水灰比減少到0.35時,混凝土內相對濕度會很快降低到80%以下,自身收縮與干縮則相接近。在硬化混凝土收縮受約束的條件下,收縮應變將導致彈性拉應力,拉應力可被近似看作彈性模量與應變的乘積;當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,材料出現開裂。但是由于混凝土的粘彈性(徐變),部分應力釋放,徐變產生的應力松馳后的殘余應力才是決定混凝土是否開裂的關鍵。
2、材料特性及材料質量問題產生的裂縫
2.1混凝土收縮變形
混凝土作為由砂石集料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工成型后隨著水分的大量蒸發,混凝土體積勢必隨之收縮產生變形。但是由于現澆混凝土樓板受到梁、柱、墻等周邊支座的約束力,并不能自由收縮變形。當約束應力超過混凝土的極限承受能力時,就會造成現澆混凝土樓板的開裂。這樣的裂縫通常出現在板角等應力相對較為集中區域。2.2混凝土溫度裂縫
鋼筋混凝土樓板澆筑初凝過程中,由于水化熱的作用會導致鋼筋混凝土內部溫度較高,根據相關監測數據發現溫度差最高可達50℃以上。在養護期14 天內,混凝土內外溫差一般處于較大水平。混凝土樓板表面由于具有較好的熱量散失條件溫度基本相對較低,現澆鋼筋混凝土樓板的內外溫差導致溫度應力的產生,當溫度應力超過混凝土的極限抗拉強度時,便會導致裂縫的產生。
2.3水泥質量和使用上的問題
水泥品種混亂,大量打著普通硅酸鹽水泥的水泥在混合材料的使用上存在諸多問題,摻雜使假、違規生產盛行;建設、設計、施工單位對于水泥產品不熟悉,致使水泥品種單一,促成水泥廠造假。中小型水泥廠管理跟不上,盲目提高混合材的摻量,出廠水泥質量難以保證。在任何工程、任何部位、任何施工氣候條件千篇一律的使用普硅水泥,無論對于確保工程質量還是降低造價都沒有好處。
2.4商品砼自身特點
目前已普遍采用泵送商品砼進行澆筑,但受劇烈的市場競爭,導致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的砼外摻劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,水、水泥、外摻混合材料等計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫。泵送砼坍落度大,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象,此時砼脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
3、施工技術和方法不當產生的裂縫
3.1模板支撐體系施工措施不當
在現澆鋼筋混凝土樓板施工過程中,模板支架沒有設計計算或設計達不到規范要求也是導致現澆混凝土樓板開裂的主要原因。近年來現澆鋼筋混凝土樓板施工多采用大規格竹膠板(五合板)做模板,鋪設后應用釘子與下面的木方支撐肋釘牢固,否則大規格模板與木方檔之間會產生空隙,當受到上部壓力時,模板會下陷變形(俗稱“喘氣”)。混凝土澆注過程中因荷載較小,有時模板不變形,當樓板再承受施工活荷載時,就會產生變形,從而導致樓板混凝土裂縫。另外支模過程中模板下方木檔的間距過大,上下層之間的支撐不垂直,垂直支撐面與現澆樓板接觸位置松動等等都會造成模板支撐體系變形,使混凝土樓板內產生過大的應力變形,造成裂縫的發生。此外由于拆模板過早,現澆鋼筋混凝土尚未達到設計強度等級時,在荷載的作用下樓板結構受荷超過承載能力也會造成樓板的開裂。拆除墻角模板方法不當,當上層墻體拆除角部鋼模板時,施工人員往往圖方便,將拆下的角模板直接推倒砸在樓板上,巨大的沖擊力經常導致樓板角部出現環狀的密集微裂縫。3.2管線埋設處理不當
現代建筑設計中多采用將各類強電、弱電管線在樓板內暗敷的方式,局部會出現樓板內電氣埋管(PVC)集中的現象,集中的PVC埋管占據了較大的樓板截面,形成局部薄弱帶,這在一定程度上導致了混凝土樓板內的有效截面減小,而且PVC埋管與混凝土兩種材 3
料的線性膨脹系數差別較大,粘結力不強,造成現澆鋼筋混凝土的密實度不足,極易導致由于應力集中而造成樓板在PVC埋管彈性力作用下產生與管線走向一致的樓板裂縫。3.3混凝土泵送澆搗施工存在質量問題
在房屋建筑工程施工過程中,現澆鋼筋混凝土一般采取泵送的方式,這就要求混凝土的坍落度在120-220MM 之間,水泥用量以及水灰比均較大。同時為了緩解運輸過程中出現初凝,部分混凝土中還摻加了緩凝劑,極易導致在泵送以及澆搗過程中出現浮漿,造成澆筑混凝土的均勻性較差,表面收縮量增加,因而出現裂縫,澆搗方法不當和澆搗速度過快也是砼產生裂縫的因素之一。3.4施工荷載過于集中
在樓板混凝土剛剛失去塑性但強度還沒有達到一定程度時,最容易受到損害,造成無法修復的缺陷,需要很好的保護。現代施工節奏較快,往往在混凝土剛剛終凝時即開始上層施工,大量的施工材料、機具、人員等施工荷載,特別是高層結構使用的鋼制大模板,經常在樓板中間位置集中堆放,造成樓板中間部位出現大量不規則的微小裂縫。
3.5上人操作時間過早
有時為了搶工期,施工人員往往在樓板混凝土強度尚未達到規范要求的1.2MPa時,即開始在上面施工作業,這時樓板受到動荷載的作用,必然在混凝土內部產生微裂縫。
3.6操作工藝及養護措施
經過多年的實踐,發現商品混凝土澆搗后二次抹壓十分重要。初凝前進行二次振搗和抹壓并及時覆蓋薄膜對表面裂縫效果很好。規范合理的養護措施可以有效降低混凝土的收縮量,試驗研究表明混凝土保濕養生兩周相比于不足一周的養護時間,收縮量可以降低25%左右,這對于控制混凝土現澆樓板的裂縫具有重要的作用。但是部分施工單位對于混凝土澆筑結束后的保濕養生重視不足,難以按照相關規范要求進行養護,造成現澆鋼筋混凝土裂縫的出現。
3.7過早加載或施工超載
在新澆的板面過早加載或施工超載,在使用塔吊向新澆筑的樓板上吊運鋼筋、料箱(斗)等重量較大的物體時,經常由于指揮控制不當以及下部未墊方木等原因,物體下落速度較快,導致重物直接沖擊樓板而產生樓板裂縫。
4、結構設計方面產生的裂縫 4.1建筑和構造
平面布局不合理,結構構造措施不力,變形縫(后澆帶)位置不合理,構造鋼筋不足。設計無抗裂要求,抗扭、抗沖切和抗剪強度不足。地基變形或沉降過大等。
4.2設計中對多跨連續板邊跨的板邊往往簡化處理為簡支,由此而產生的誤差在構造上予以配置構造鋼筋補強,但所配置的構造鋼筋有往往存在直徑過細,間距過大。
4.3樓板配筋設計中,僅在樓板軸線承重梁處配置了負彎筋,這些鋼筋在樓板撓度應變產生負彎矩時起抗力作用,剛性較大;而在樓板中間的配筋設計僅計算支撐平板的正壓力負荷,數量較少所以就顯得相對薄弱,容易出現裂縫。
4.4對樓板來說,約束最大的位置在陽角和陰角處,因為轉角處梁或墻的剛度最大,它對樓板形成的約束也最大,同時沿外墻轉角處因受外界氣溫影響,也是樓板收縮變形最大的部位;一般來說,板內配筋都按平行于板的兩條相鄰邊設置,使得轉角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱,沿外墻轉角處的樓板容易出現45°斜向放射狀裂縫。
綜上所述,現澆鋼筋混凝土樓板裂縫是工程常見的質量通病,在設計和施工過程中要充分考慮到上述因素,有針對性的加以預防和解決,采用合理的技術措施,現澆鋼筋混凝土樓板裂縫是可以得到有效控制和預防的。
二、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫預防措施
1、嚴格控制混凝土原材料質量
由于鋼筋混凝土現澆樓板大多使用商品混凝土,因此為避免由于混凝土材料原因出現裂縫,必須嚴格控制水泥、砂石等原材料的質量,嚴格按照設計以及規范要求進行配合比設計及計量。對于進場使用的混凝土,除進行坍落度等必要的試驗驗收外,仍需留置混凝土試塊,以確保用于澆筑施工的混凝土質量。
2、完善鋼筋混凝土現澆過程施工工藝,規范混凝土養護作業。
對于模板支撐體系施工作業,首先應該根據工程不同情況及相關要求進行設計驗算,綜合考慮施工過程中吊裝等各種荷載對模板穩定性的影響。對于鋼筋的綁扎,應該確保保護層的厚度與設計要求一致,避免保護層過厚導致現澆板有效厚度降低而出現裂縫。電暖等管線的鋪設應盡可能的與鋼筋交叉布置或者與現澆板短跨方向平行鋪設。避免多層管線相互疊放造成應力集中,如不得已需要在各種管線集中位置增加鋼筋加強網或采取預埋線盒等保護措施。對于混凝土的澆筑搗實作業,應根據不同季節混凝土的初凝時間,確保初凝前完成搗實以及找平。在現澆混凝土終凝時間之前應完成板面的二次抹壓工作,以便于及時進行混凝土保濕養生。規范合理的混凝土養護措施,是提高鋼筋混凝土現澆板整體強度,預防裂縫發生的有效措施。養護作業的關鍵要點在于確保混凝土處于潮濕狀態下,避免混凝土表面水分的蒸發。通常情況下二次抹平后及時對混凝土采用覆蓋塑料薄膜或者使用薄膜養生液,保濕養生時間不得低于一周,有抗滲要求的不少于14天,對其它使用外摻劑的混凝土應適當延長養生時間。在混凝土強度沒有達到7.2N/mm2前,不得上去踩踏或進
行施工作業。
三、現澆鋼筋混凝土樓板裂縫常用的處理方法
現澆鋼筋混凝土樓板裂縫常用的處理方法有表面修補法、局部修補法(部分鑿除重澆)、水泥壓力灌漿(≥0.5MM的穩定裂縫)、化學灌漿(≥0.5MM的裂縫)、減小結構內力及卸載或控制荷載、結構補強、改變結構方案及拆除重做等方法,具體應根據不同建筑類型和用途按照實際情況慎重選用,下面就一般常用做法作簡單的介紹。
1、表面封閉法
對于混凝土裂縫小于 0.15mm 難以使用填充材料的微縫,可以通過表面封閉的方式進行處理,以提高鋼筋混凝土現澆板的防水性,避免水分浸入對鋼筋的銹蝕。表面封閉法的施工工藝為首先清洗處理干凈現澆樓板表面(包括迎水面和背水面),待充分干燥后使用黏度相對較低的液態樹脂或者是表面涂料膠均勻的填充涂刷裂縫表面,形成對裂縫的封閉處理。
2、壓力灌漿法
壓力灌漿主要包括水泥灌漿以及化學灌漿兩種方式,一般情況下用于處理寬度介于0.15-0.5mm 之間的裂縫,其處理方式為通過一定的壓力條件將水泥或者環氧、甲凝類材料灌入裂縫內部實現混凝土現澆樓板裂縫的修復。壓力灌漿法施工步驟主要包括:清潔裂縫、確定灌漿口、裂縫封閉、安設底座及灌漿設備、壓力灌漿及封口,最后作業結束后清理灌縫表面的封縫膠。
3、開槽填補法
對于寬度超過 0.5mm 而且較長的現澆混凝土樓板裂縫,一般采用開槽填補的方式處理。首先利用切割機沿裂縫發展方向將裂縫擴大,使其形成v 型槽的形式,之后將處理后的裂縫清洗干凈,將槽底通過水泥漿處理后分層填充環氧砂漿、水泥砂漿或者其他密封材料,密封裂縫后將現澆樓板表面抹平壓實。
4、壓力灌漿法施工工藝 4.1材料選用
①水溶性聚氨酯灌漿液與丙酮化學分析醇
適用于地下室底板及地下室頂板裂縫長度大于2米或裂縫寬度大于0.2mm的裂縫。水溶性聚氨酯是由環氧乙烷或環氧丙烷開環共聚的聚醚與異氰酸合成制得的一種不溶于水的單組分灌漿材料,該材料適用范圍廣泛,無污染。
②速凝微膨脹水泥
適用于地下室頂板裂縫長度小于2米或裂縫寬度小于0.2mm的裂縫。
③水泥基聚合物防水劑
在地下室頂板裂縫修補后的迎水面進行防水處理,原卷材防水照常施工。4.2施工工藝流程
將照明燈引入施工面尋打出裂縫部局并做好標記→在地下室架好通風設備→鑿去縫表面的松動混凝土及雜物,并用水清洗干凈縫口→用速凝微膨脹水泥補平→每一定距離用沖擊電鉆鉆孔深100mmΦ12mm孔→用12mm灌漿咀埋入孔中(孔深及灌漿咀直徑應根據板確定)→再用電動壓力機將水溶性聚氨酯,從灌漿咀注入滲水裂縫內→注漿時緩慢進行→直至有漿料開始從裂縫滲出來為止→檢查清理。
4.3施工步驟
①檢查:仔細檢查漏水部位,清理滲漏部位附近的污物,以備灌漿。
②尋找裂縫是一項繁瑣、細致的工作,如表面不易干燥,可以用噴燈烘干,用角磨機磨光周邊,裂縫處因含有水份,立即可以發現,此辦法即提高了工作效率,又可確保每一分區無遺漏。
③布孔:在漏水部位打灌漿孔,對深層裂縫可鉆斜孔穿過縫面,一般孔距為200MM—500MM。
④埋嘴封縫:埋設注漿嘴,用快干水泥封閉。
⑤裂縫修補:灌漿液應從每一枚針頭開始(結構立面由下往上灌注),當漿液從微孔處冒出時,應立即停止,移入第二枚繼續灌注,依次向前進行。在灌注過程中,如果漿液已灌滿相鄰的針頭位置,可以跳開不注;如注漿后發現裂縫兩端仍有繼續延伸、或有裂縫與其相交叉,應在該位置補孔,重新注漿。這樣,整條裂縫的第一次注漿才算結束。
⑥灌漿:根據滲漏部位的具體情況確定灌漿壓力、灌漿量。用堵漏注漿泵將水溶性聚氨酯灌入裂縫,當全鄰孔出現純漿液時,移至鄰孔,在規定的壓力下灌漿,直至壓不進為止(注入率≤0.01L/min),隨即關閉閥門。(一般灌漿壓力0.3Mpa)。
⑦72小時后檢查滲漏部位有無滲水,無滲水將灌漿嘴折斷,用快干水泥將基面封閉、抹平。
⑧先做樣板經監理甲方確認后再大面積施工。4.4注漿時應注意的問題
①當一枚針頭在灌注較長時間后(約5分鐘后),漿仍未從裂縫內冒出,應停止灌注,間隔一段時間后再進行,如仍未灌滿,應檢查鉆孔是否與埋管線交叉、板底是否有孔洞等情況,待查明原因后再進行灌漿。
②灌注時應嚴密注視灌注機的工作壓力表,如超過額定壓力(350kg以上),應停機后再進行,如壓力仍居高不下,應檢查鉆孔是否與裂縫完全交叉。
③聚氨酯是遇水膨脹材料,工作時應穿戴好防護用具,如手套、護目鏡等。表面清理及設備維護。
④待漿液凝固后,表面應及時清理。
⑤灌注機連續使用最多不超過10小時,如中途停止工作超過30分鐘,應及時清理機械,清洗可用專用清洗劑或丙酮等。
4.5資料整理
①對于地下室滲漏的部位,必須在圖紙中標注清楚,注明裂縫方向、部位、裂縫寬度等。
②做好施工紀錄,詳細注明裂縫修復部位、長度、裂縫寬度及施工時間及其施工方法。③對原材料廠家證明、合格證及有關檢驗報告進行收集與整理。4.6施工中應注意的問題
①在尋找裂縫前,首先應對裂縫進行分析,并按裂縫寬度、長度的不同分別取蕊,以確定裂縫深度發展規律。如非貫穿裂縫且深度較淺,可以作表面處理。
②裂縫修補:灌漿液應從每一枚針頭開始(結構立面由下往上灌注、平面一般由板底面向上灌注),當漿液從微孔處冒出時,應立即停止,移入第二枚繼續灌注,依次向前進行。在灌注過程中,如果漿液已灌滿相鄰的針頭位置,可以跳開不注;如注漿后發現裂縫兩端仍有繼續延伸、或有裂縫與其相交叉,應在該位置補孔,重新注漿。這樣,整條裂縫的第一次注漿才算結束。
③為使裂縫內注滿漿液,應進行第二次注漿,第二次灌注應與第一次間隔一段時間(約30分鐘),必須在漿液凝固前完成,如第二次灌注后,漿液仍不能愈合,應在該位置重新鉆孔注漿。
④裂縫內注滿漿液后撥下高壓注漿管,其止水針在沒有壓力的情況下能自動封閉。
⑤注漿完后,剔除止水針頭,用避水通防水砂漿抹平壓光,恢復成板面平。結束語
現澆鋼筋混凝土樓板裂縫是工程常見的質量通病,只有在設計過程中針對各種影響因素考慮全面、細致,嚴格遵守設計規范,設計合理;同時對于混凝土樓板施工做好事前、事中和事后控制,施工前做好各種專項施工方案的編制、審核,確保方案可行,切合實際;施工中加強對鋼筋質量的檢查、驗收和過程保護,加強混凝土施工工藝控制;施工完成后 8
做好樓板混凝土的養護工作,總之只有在施工中加強管理、責任到人、措施到位,這樣才能有效的預防和減少裂縫的產生,真正做到安全防患于未然。
容易出現的一些非結構性裂縫現象,國內外專家雖有很多的預防措施和處理的方法,但混凝土結構帶裂縫工作是絕對的,無裂縫工作是相對的,重要的是在施工過程中要避免可見的、能夠預控的、特別是對結構安全有影響的裂縫產生。現階段只能采取以“預防為主,修補為輔”的裂縫控制方案,要想在實際施工中徹底杜絕裂縫的產生,仍需要科技的不斷創新、施工技術的不斷提高。全面保證混凝土現澆構件的質量,關鍵在于混凝土形成過程中的一系列階段的控制,從平面布置、設計構造、原材料、配合比、混凝土的開盤鑒定、混凝土的拌制和運輸,入模振搗、施工縫及后澆帶的處理、養護等各個環節都會影響混凝土的質量。因此,施工單位要提高認識,加強管理,控制好工序的質量,而監理工程師也要對混凝土施工實行旁站監理,加強對施工工藝及措施的監督,針對裂縫形成的不同原因,有目的性的采取預防處理辦法,加強施工過程中的質量控制管理,完善施工監管及質量驗收手段,可以有效的緩解現澆鋼筋混凝土裂縫的發生。
參考文獻:
[1] 混凝土結構工程施工規范 GB 506666-2011中國建筑工業出版社 [2] 混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB 50204—2002(2011年版)[3] 混凝土結構設計規范 GB 50010—2010 中國建筑工業出版社 [4] 工程結構裂縫控制 王鐵夢著 中國建筑工業出版社 2001.5 [5] 建筑工程事故處理手冊 王赫主編 中國建筑工業出版社 [6] 建筑工程事故分析及處理實例應用手冊 范錫盛 王躍 主編
2014年11月20日星期四