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2009-08-14 11:54 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
為提高建筑結構的整體性及抗震性能,近年來(lái)在民用建筑中普遍設計應用現澆鋼筋混凝土樓板、樓蓋。但從應用中也發(fā)現很多問(wèn)題,尤其裂縫問(wèn)題(新建工程)表現的更為突出,基本已經(jīng)成為一個(gè)較普遍的質(zhì)量問(wèn)題,F就現澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因及預防措施進(jìn)行一些分析。
一、現澆樓板裂縫的形態(tài)特征及性質(zhì)
從處理過(guò)的工程中發(fā)現現澆混凝土樓板的裂縫位置、形態(tài)特征大致有以下幾種:
1)裂縫在現澆板角部,并與現澆板邊緣約成45°,斜向發(fā)展;
2)在現澆板的跨中,近似直線(xiàn)型發(fā)展;
3)在現澆板的邊緣,近似直線(xiàn)發(fā)展;
4)不規則裂縫;
采用回彈法、鉆芯修正法對現澆板的檢測結果反應:一般現澆板的混凝土強度推定值均達到樓板設計強度要求,鋼筋的配置基本上滿(mǎn)足設計要求。因此該裂縫不是結構應力裂縫,而是溫度的收縮應力裂縫,此裂縫對結構承載力是沒(méi)有影響,但是對結構的耐久性和使用功能是有影響的。因此必須對裂縫進(jìn)行封閉處理。
二、現澆混凝土樓板開(kāi)裂原因
混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的機理是:混凝土在結硬過(guò)程中,體積會(huì )發(fā)生變化,水泥石會(huì )產(chǎn)生水化熱,由于構件內部和表面升溫和降溫速度不同,混凝土的收縮變形就不同,混凝土的收縮變形受到外界的約束時(shí),就會(huì )產(chǎn)生較大的收縮應力,當收縮應力超過(guò)混凝土的抗拉強度時(shí),混凝土就會(huì )產(chǎn)生裂縫。
引起現澆混凝土樓板收縮開(kāi)裂的原因大概有以下幾點(diǎn):
1.材料方面
1)混凝土配合比、水灰比
由于混凝土配合比不當,造成混凝土分層離析,特別是梁板結構的板,由于混凝土的離析,上部出現富水泥漿層,收縮大,引起樓板面的不規則裂縫。
目前采用的商品混凝土,為了保證商品混凝土的流動(dòng)性能,坍落度較大,因此水灰比也較大。而混凝土中參與水化反應的水量?jì)H為游離水的20-25%,而大部分水是為了保證混凝土和易性的要求,這些游離水在蒸發(fā)后會(huì )在混凝土中產(chǎn)生大量毛細孔增加了混凝土的收縮。
2)水泥品種等級,水泥用量
隨著(zhù)高強混凝土的應用,水泥的等級要求就高,水泥用量也就越大,水化熱就越高,混凝土的收縮變形也越大。
3)粉狀摻合料大、品質(zhì)不良引起的裂縫
粉劑摻合料的使用,如摻加粉煤灰、礦渣等,也會(huì )增加混凝土的收縮。粉狀材料的用量越大,收縮也越大。
4)粗骨料用量減少和粒徑減小
為了保證混凝土的可泵性,工程中一般選用較小粒徑的粗骨料,或減少粗骨料的用量。粗骨料的用量的減少和粗骨料粒徑的減小,會(huì )使混凝土的體積穩定性下降,不穩定性變大,從而增大了混凝土收縮。
5)外加劑應用不當引起的裂縫
目前混凝土中外加劑起著(zhù)不可替代的作用,但外加劑應用不當會(huì )直接引起混凝土種種質(zhì)量問(wèn)題,并且外加劑的使用也會(huì )增大混凝土的收縮。
、、外加劑與水泥的適應性不好
外加劑與水泥的適應性不好,將導致水泥假凝、泌水等,增加混凝土收縮,從而導致混凝土構件出現裂縫。
、、早強劑的使用
由于施工工期的需要,混凝土中往往摻加早強劑,早強劑的使用會(huì )顯著(zhù)增加混凝土的收縮值,引起混凝土構件開(kāi)裂。
、、緩凝劑的使用
高效減水劑的使用需要克服的關(guān)鍵問(wèn)題是坍落度損失問(wèn)題,為解決坍落度的損失,高效減水劑往往復配緩凝劑,由于用于復配緩凝劑的品種繁多,部分緩凝劑會(huì )增加混凝土的收縮值,導致混凝土構件出現裂縫。
2.設計方面
1)建筑平面
收縮裂縫往往出現在收縮應力集中的薄弱截面上,在建筑設計中,一般只注重建筑功能而忽視建筑結構問(wèn)題。如建筑平面不規則,而結構設計時(shí)又沒(méi)有采取加強措施,在凹凸角處容易產(chǎn)生溫度應力和收縮應力集中,從而造成板開(kāi)裂。
2)樓板配筋
板配筋間距偏大,特別是板面抵抗負彎矩的鋼筋未通長(cháng)設置,致使在靠近板邊緣處沿負彎矩筋端部出現裂縫。而在房屋角部的板角處,雙向板由于收縮是雙向的,由于沒(méi)有配置足夠的構造鋼筋,因此產(chǎn)生450斜裂縫。
3)樓板厚度
鋼筋混凝土構件的受力是由鋼筋與混凝土共同承擔的,現澆混凝土樓板過(guò)薄,板的剛度勢必降低,受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大,板因此開(kāi)裂。
4)樓板中暗埋PVC管
由于樓板較薄,因此在埋有PVC管線(xiàn)處樓板截面削弱很大,而樓板跨中部位一般只有一層下部鋼筋,容易出現順著(zhù)PVC管線(xiàn)走向的裂縫,如我們發(fā)現板中部的通長(cháng)裂縫經(jīng)常從燈頭處穿過(guò)。
3.施工原因
1)混凝土強度的影響
混凝土強度未達到設計要求,同時(shí)混凝土的抗拉強度降低,從而引起樓板開(kāi)裂。如某住宅樓樓板,設計要求混凝土強度等級為C25,而實(shí)測混凝土強度僅達到16.7MPa,強度遠遠達不到設計要求。
2)配筋和樓板厚度達不到設計要求
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計要求,均會(huì )導致樓板開(kāi)裂。嚴重時(shí),由于施工中擅自減小配筋量,則會(huì )引起構件的安全問(wèn)題。
3)鋼筋保護層偏大
施工澆注混凝土時(shí)為鋪設架板,施工人員在鋼筋上踩踏,致使上層鋼筋的保護層厚度偏大,引起板面開(kāi)裂。特別是負彎矩鋼筋沒(méi)有通長(cháng)配置時(shí),裂縫往往會(huì )出現在負彎矩鋼筋的端部,沿板邊緣近似成直線(xiàn)發(fā)展。
4)未采取適當的養護措施
混凝土澆注后,沒(méi)有按要求進(jìn)行養護,導致板收縮開(kāi)裂。
三、預防現澆混凝土樓板開(kāi)裂的措施
混凝土收縮開(kāi)裂是與材料性能有關(guān)的固有特性。要想完全阻止裂縫的開(kāi)展是不可能的,只能從設計、施工以及材料等方面加以改進(jìn),采取“防和放”的手段防止和釋放收縮變形產(chǎn)生的應力集中,以減小和細化裂縫。
1.設計方面
設計人員應在設計構造上采取適當的措施,提高構件抵抗收縮應力的能力。
1)適當加大板的厚度;
2)在同樣配筋率的情況下盡量減小鋼筋的直徑和間距;
3)采用雙層雙向配筋或在板面無(wú)負筋處配置雙向鋼筋網(wǎng);
4)在板角部位配置與對角線(xiàn)平行的角部加強鋼筋;
5)采用預應力鋼筋混凝土板;
2.施工方面
施工人員應充分認識到材料變化對混凝土收縮的影響,采取有效措施減少收縮。
1)嚴格把好質(zhì)量關(guān),切忌偷工減料;
2)注意鋼筋綁扎質(zhì)量,并采取措施保證鋼筋的保護層厚度,澆注混凝土時(shí)嚴禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏;
3)應嚴格控制混凝土配合比,適當控制水灰比及摻加料的使用;
4)盡量采用含泥量較少的中砂,以減少混凝土收縮裂縫發(fā)生的可能性;
5)切實(shí)加強養護措施。
綜上所述,現澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因及預防措施應是多方面的,只要從設計、材料和現場(chǎng)施工管理等方面,做到嚴格控制和規范施工,就一定能夠把現澆板的宏觀(guān)裂縫寬度控制在規范以?xún)取?/p>
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