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浅谈混凝土楼板裂缝的产生、预防及处理

2010-08-15

科学之友 2010年11期
关键词:屋面板楼板支座

王 东

(首钢长治钢铁公司设计规划院,山西 长治 046031)

混凝土裂缝会使内部的钢筋等材料与外界水蒸汽、空气等接触并与之发生反应,产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性,减短建筑物的使用年限和外观,同时也会影响人们对建筑物本身对建筑的安全感等。因此我们在混凝土结构的设计、施工中应尽量防止楼板裂缝的产生,本人通过参与混凝土工程的设计、施工中总结的一些经验,来简单探讨一下楼板裂缝产生的原因以及防治措施。

1 楼板裂缝大多会出现在下列位置

(1)裂缝屋面板挑檐转角处,与相邻支座成45°角,在屋面板角部呈放射状布置。

(2)混凝土楼板四周,距楼板支座约300mm。

(3)钢筋混凝土板的受拉部位。

绝大多数裂缝在工程竣工后才被发现。裂缝宽度一般不会超过0.3mm,深度一般不超过15mm。

2 楼板裂缝的原因主要有以下几种

2.1 干缩裂缝

混凝土干缩裂缝主要和混凝土的配合比有关,比如混凝土的水灰比、水泥的用量及其性质、外加剂的使用等有关。混凝土在硬化过程中由于水泥的水化作用和混凝土中水分的蒸发都会引起混凝土的收缩,而楼板混凝土在收缩过程中由于受到楼板支座的约束而产生裂缝,并且随着混凝土硬化过程的持续而不断扩大,直到混凝土性能基本稳定。

2.2 外力引起的裂缝

外力引起的裂缝是指在混凝土施工完毕后,在凝结打到一定强度之前,因失受外力的作用而产生的裂缝。其主要外力包括:混凝土在模板拆除时受到的剧烈震动,或由于其他施工混凝土受到的震动等。由于混凝土还没有达到最终的强度,所以在受到外力作用时,及容易发生变形,甚至出现裂缝。

2.3 温度裂缝

混凝土硬化过程中,混凝土中的水泥在硬化过程中要产生大量的水化热,如果混凝土内的热量不能较快的排出去,混凝土内外就会产生较大温差,较大温差会使混凝土内外产生不同的变形(外面温度较内部底,混凝土膨胀程度较低),混凝土表面会产生张力,当表面混凝土的张力达到一定程度时,就会产生裂缝。

2.4 应力裂缝

由于混凝土在承受自重或外部荷载时,在混凝土的受力面(多为受拉面,受剪面等)产生的应力而形成的裂缝,如屋面板转角处、混凝土板受拉部位、楼板周圈(距楼板支座约300 mm范围)等。

就设计来说,由于计算时承载力储备不足,钢筋采用细而密的设计,构造钢筋配置不足,钢筋配置不合理等因素都会促使混凝土在使用中产生裂缝。而对于施工因素来说,楼板的模板、支撑,混凝土的质量和混凝土的施工质量以及混凝土的养护等许多方面的施工质量问题都会增加裂缝产生的可能性。因此,裂缝的发生和发展与设计人员的设计,施工人员的质量控制都有很大的关系。

3 减少混凝土楼板裂缝产生的措施

(1)设计是整个质量控制的关键,因此在混凝土楼板的设计中,应严格计算楼板所承受的恒载,对于活荷载,应严格按照规范设计,应严格控制构件的变形和对构件进行裂缝验算,对一些关键部位,应按照规定增加构造钢筋。板内钢筋应尽量采取大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。钢筋尽量采用HRB335钢筋。当混凝土板的宽度不大时,板的负弯距钢筋应尽量贯通。应控制好楼板的厚度,钢筋应锚入支座内,板的厚度及钢筋的锚固长度参考现行标准中的有关规定。屋面板各转角应设放射钢筋。

(2)混凝土结构施工时,尽量使用正规混凝土搅拌站商品混凝土,以使混凝土质量达到稳定。如果现场搅拌混凝土,应严格控制混凝土配合比,特别是严格控制混凝土的水灰比。混凝土在满足混凝土强度、混凝土和易性能的情况下,使用最小用水量。根据现场情况,尽量使用较大直径的混凝土骨料。尽量不使用混凝土外加剂,如必须使用时,尽可能的不要采用增加混凝土干缩的外加剂;尽量选择合适的水泥,减少混凝土中水泥与骨料的反应,避免混凝土收缩减少,缩短混凝土凝固时间;混凝土的配合比应严格计算设计,达到混凝土的最优比。

(3)混凝土楼板施工后,应在混凝土的强度达到一定强度后,再拆除模板及支架,时间不宜过早,拆除时应注意拆模的先后次序。模板拆除后,不要在混凝土楼板上过多的堆放重物,重物尽量不要集中堆放,如果必须堆放时,应采取相应的措施,以减少混凝土楼板产生裂缝的可能性。

(4)浇筑混凝土之前,将模板浇水均匀湿透,模板上应均匀涂刷分离剂,减少模板拆除时的震动。

(5)楼板的混凝土施工应制定完备的施工计划,不应在混凝土未达到要求的硬度前,施工下道工序。应尽量采用平行施工组织方式,可以节约大量的时间,让混凝土有充足的时间凝固。减少在混凝土凝固前对混凝土增加过大的荷载。特别是施工材料上下通道处楼板,其混凝土是最后浇筑的,由最先承受施工荷载和承受施工荷载最频繁的部位。

(6)模板的选材应因地制宜,就地取材,要形状、尺寸准确,接缝严密。其支撑系统要有足够的强度和刚度,支撑牢固,尽量增大支撑杆件与地面接触面,使地基受力均匀。模板在施工前应经过严格设计,通过调整模板支撑的间距,控制楼板模板刚度与梁模板刚度的差距。在施工材料上下的过道位置应适当加强模板支撑系统。模板应尽可能采用定型模板和工具式支模方法,以达到加快施工、降低造价、节约模板、提高模板质量的目的。

(7)混凝土浇筑完毕后应加强混凝土养护,保持混凝土楼板表面湿润。在常温下养护不少于15天,特别是在混凝土初凝期,要严格按要求进行浇水养护,避免太阳直晒。养护期后,在施工期间特别干燥的时候也应进行浇水养护。如果是冬天施工,还应该在混凝土搅拌过程中,尽量使用热水、加热原材料等措施来提高混凝土温度,填加混凝土防冻剂来延缓混凝土的冷却。在混凝土浇筑完后,应加强养护,如采用蒸汽法、电热法、暖棚法等措施延缓混凝土冷却,以达到较高质量的混凝土的目的。

4 裂缝的处理

由于裂缝的存在会对生产、生活产生许多不便,影响建筑物的使用寿命,所以裂缝产生后应对裂缝进行修补。修补前需要对裂缝进行检测,以确定裂缝部位、开裂程度和裂缝产生的原因等。根据裂缝的性质和具体情况制定相应对策,对建筑物的混凝土裂缝进行修补。裂缝修补的主要措施主要有以下一些方法:灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,表面修补法,混凝土置换法。对于已经影响结构安全的建筑物应进行加固,加固的方法包括:在混凝土表面粘钢、植筋、粘碳布等。

5 小结

我们在以后的在设计、施工中采取各种有效的预防措施来避免裂缝的出现,如果建筑物已经产生裂缝,应通过合理的分析,采用有效的方法进行处理,保证建筑物和构件安全、稳定,保证人命的生命、财产的安全。

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