现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治
2009-04-15张涛
张 涛
摘要:目前,现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题频繁地出现在建筑工程中,那么找到问题的产生的根源,以达到对其进行防范和治理的目的,是我们所有工作中的重中之重。本文通过研究分析,找到了现浇钢筋混凝土楼板的裂缝产生的几个原因,并且提出了几种对此现象进行预防的措施。
关键词:钢筋混凝土 裂缝 原因 防治措施
0 引言
钢筋混凝土的裂缝预防是建筑工程中很重要的问题之一,现浇混凝土楼板裂缝也是建筑施工中最难解决的问题之一,这些裂缝大大降低了房屋结构的耐久性,破坏结构的整体性。其影响因素涉及建设、设计、勘察、施工、监理、质量监督、工程检测、建筑材料、气候环境、后期使用维护与管理等多方面,需要工程建设各责任主体及相关各方共同努力。
1 裂缝产生的原因
1.1 混凝土的收缩 混凝土收缩是混凝土材料本身固有的一种物理现象。混凝土是具有大量孔隙的材料,其水分蒸发会引起孔壁压力变化,导致混凝土体积的缩小。混凝土内除少量水分提供水泥水化反应外,其余大部分水分都要蒸发掉,引起混凝土收缩变形。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由表及里逐渐发展的,由于水分蒸发、干燥非常缓慢,因此混凝土楼板干缩裂缝多数在主体完工后才出现。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分考虑温差和混凝土收缩特性等因素,板角处配筋量不足。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,不能自由伸缩,当混凝土的收缩所引起现浇板的约束应力超过一定限度时,势必引起现浇板配筋薄弱处开裂,而且裂缝部位多发生在应力比较集中的板角处。
1.2 施工质量 施工过程中过分振捣混凝土后,粗骨料沉落,水、空气被挤出,混凝土表面因泌水而形成竖向体积缩小沉落,从而成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,容易形成塑性收缩裂缝。模板、垫层在浇筑混凝土前淋水不足,过分干燥,浇筑混凝土后,因模板吸水量大,导致混凝土的收缩,产生塑性收缩裂缝。工程施工中各工种交叉作业,楼面负筋位置的正确性难以得到有效的保证,经踩踏后将令钢筋弯曲、变形,减低了部分板负筋的有效高度,使该位置钢筋混凝土楼板上部抗拉能力大幅降低,从而导致该部混凝土楼板出现裂缝。浇筑混凝土后过分抹平压光,会使较多的细骨料浮到混凝土表面,形成含水量很大的水泥浆层。空气中的二氧化碳与水泥浆中的氢氧化钙发生作用生成碳酸钙,其化学反应式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H20,于是浇筑硬化后期(56d后)引起混凝土明显收缩,即碳化收缩,导致混凝土楼板出现裂缝。
1.3 养护不当 养护不当也是造成裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,混凝表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。另外过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
2 防止措施
2.1 材料的选择 混凝土结构引起裂缝的主要原因之一是由于水泥水化热的大量积聚致使混凝土出现早期升温及后期降温而产生的温差变化,控制好材料的选用,应尽量采用水化热低的水泥品种,尽量减少混凝土的收缩是非常关键的。采用收缩比较小的高效减水剂TW10A或CSP—2,以增加混凝土泵送工艺所需较大的坍落度。粉煤灰的掺量控制在水泥用量的15%以内,骨料含泥量严格控制在规范标准内。
2.2 混凝土施工配合比的控制 根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,控制砂的粒径及含量,减少空隙率以减少混凝土收缩量,提高混凝土抗裂强度
2.3 提高操作水平 加强混凝土振捣,可以提高混凝土的密实性和抗拉强度;加强对混凝土成品的保护和养护,避免温差裂缝的产生;对已浇筑好的混凝土应在浇筑后10到12小时内及时做好浇水养护,以使混凝土有足够的湿度保持水化反应,并且连续养护日期一般不少于半个月。这样,不仅有利于混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度,而且还可以在养护时降低混凝土的表面温度,减少混凝土内部的约束作用,防止收缩裂缝的产生。
3 治理办法
3.1 采用环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;必要时在楼板受拉区裂缝两侧粘贴碳纤维布或钢板,阻止楼板继续开裂,提高安全储备。对混凝土裂缝处宽度在0.3mm~0.7mm的裂缝可采用此法,一般先用水冲洗干净,干燥后涂刷或用针筒注射两遍环氧胶泥或加粘玻璃布封补。
3.2 对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,以提高楼板的刚度和整体抗变形能力。
3.3 通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等方法提高现浇楼板的抗裂能力;对于已出现的裂缝,视具体情况对其进行封堵或约束处理。
4 结束语
现浇混凝土板的裂缝现象在工程施工中普遍存在,但它并不是一个无法攻克的难题。只要在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的预防措施和治理办法,使现浇混凝土楼板能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求,同时也为社会和企业的带来更好的经济效益。