混凝土整体现浇楼盖裂缝的成因分析和预防

2013-04-11胡洪菊黄晓兰

四川职业技术学院学报 2013年2期

关键词：楼盖现浇裂缝

胡洪菊,黄晓兰

（四川职业技术学院,四川遂宁629000）

混凝土整体现浇楼盖裂缝的成因分析和预防

胡洪菊,黄晓兰

（四川职业技术学院,四川遂宁629000）

在房屋建筑工程中，混凝土整体现浇楼盖的使用非常广泛，在混凝土整体现浇楼盖的使用过程中，不可避免地会出现裂缝，在混凝土结构中无裂缝是相对的，有裂缝是绝对的，因此裂缝是混凝土工程中普遍存在的问题.混凝土整体现浇楼盖的裂缝是长期以来困扰着建筑施工技术人员的一大技术难题.所以要防止裂缝的出现需要从设计、材料、施工、施工管理等各个环节入手进行控制.为此，本文对混凝土现浇楼盖常见裂缝成因及其预防作出了一系列探讨.

混凝土整体现浇楼盖;裂缝;成因;预防

1 引言

随着城市建设节奏的加快，建筑行业的不断发展，混凝土现浇楼盖在房屋建设工程中的广泛应用，它在建筑工程中的地位也越来越重要.由于混凝土的抗压强度高，抗拉强度低，施工过程受外界因素的影响（施工措施、人为原因等），建设工程中的现浇楼盖裂缝千姿百态，这些裂缝多数为非结构性裂缝，可以暂时不影响到结构的安全性，但它的存在，长此以往也有可能影响结构中内力分布的变化，且易使钢筋遭受空气侵蚀，从而使建筑物耐久性降低、导致渗漏等，影响结构使用功能，最终影响到建筑产品的使用年限，因此必须坚持“质量第一、用户至上”、“以人为核心”、“预防为主”、“依据质量标准严格检查，一切用数据说话”.在施工过程中必须对其进行有效地控制，要求做到经济合理、技术先进、耐久安全以确保建筑工程的建设质量.

本文从实际工程中混凝土整体现浇楼盖裂缝的类型、特点及危害、成因及预防几个方面进行研究分析.

2 混凝土裂缝产生的原因

混凝土结构由于受内外各种因素的影响会产生裂缝，裂缝对混凝土整体现浇楼盖的承载能力、耐久性及防水性等性能的降低将产生直接影响，同时对混凝土整体现浇楼盖的连续性与粘结性将造成中断和破坏.按照引起裂缝的原因可以将其分为如下几类：

2.1 材料选配不当

普通混凝土是将水泥、粗细骨料、水和外加剂按一定比例配制而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材，简称混凝土.在混凝土的基本组成材料中，水和水泥形成水泥浆，在混凝土中赋予混凝土拌合物以流动性，黏结粗、细骨料形成整体，填充骨料间的空隙，提高其密实度，砂和石子构成混凝土的骨架，有效抵抗水泥浆的干缩.砂石颗粒逐级填充，形成理想的密实状态节约水泥的用量.所以在施工过程中如果粗细骨料级配不够，或者是外加剂的使用量不当都会影响混凝土的流动性、黏聚性、保水性，最终导致混凝土开裂。其原因有如下方面：

（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大.集料颗粒级配不良或采取不恰当的级配，容易造成混凝土收缩的增大，导致裂缝的产生；

（2）骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大,导致裂缝的产生；

（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、掺量过多或过少，增加混凝土收缩；

（4）水泥品种的选用.应根据工程性质及特点、工程所处环境及施工条件，依据各种水泥的特性，合理选择；

（5）水泥强度等级的选择.水泥等级越高、细度越细、早期强度越高对混凝土开裂影响越大；或是混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、开裂性越大.一般水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～2倍为宜.

2.2 施工控制不当

施工中由于处理措施不当出现裂缝：钢筋绑扎不牢固、施工队钢筋无防护，操作人员踩踏上部筋、支撑拆除过早、混凝土无强度时吊压重物、预应力张拉失控；或者是受到模板和周围结构约束、缺少养护水、表面未保护、收缩不均都会引起楼盖裂缝.其原因分析如下：

（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，产生裂缝；

（2）高空浇注混凝土时，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩性越大；

（3）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；

（4）现场模板拆除不当，或拆模过早引起裂缝. 2.3温差作用

当在冬雨季施工或夜间施工时，由于温差太大，特别是有的地方温度低于5℃时，楼盖内外温度不一致容易产生龟裂现象.其次混凝土在凝结硬化过程中水泥水化热过高，也可能在楼盖表面或沿构件整个截面产生裂缝.

2.4 荷载裂缝

荷载裂缝是指构件受到外力作用时产生的裂缝.荷载裂缝可又分为弯曲裂缝、剪切裂缝、扭转裂缝等.

2.5 钢筋腐蚀作用

腐蚀是指钢材表面与周围环境接触产生的.腐蚀不仅造成钢筋的受力截面减小，表面不平整导致应力集中，降低钢筋的承载能力，还会使疲劳强度大为降低，尤其是显著降低钢筋的冲击韧性，使钢筋脆断.钢筋腐蚀后产生体积膨胀，使现浇楼盖顺筋开裂.

2.6 地基不均匀沉降

建筑物不均匀沉降易使上部结构开裂与破坏，造成建筑物各处渗水、下水道堵塞不畅等，严重影响建筑物的使用.对于多层砌体结构，由于砌体的抗拉、抗剪强度较低，在地基沉降时，很易在墙体上产生斜裂缝或阶梯型裂缝，窗洞的四角部位尤其厉害，导致现浇楼盖出现裂缝.

2.7 冻胀作用

所谓冻胀，主要是冬季在屋面上沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使表面产生隆起的一种现象.楼盖上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的.冻胀作用使屋顶产生的破坏在屋面中央冻胀量最大，而沿屋顶中心线的纵断面方向产生纵向裂缝.冻胀破坏与冬季除雪以及屋面施工接缝有密切关系.屋顶的裂缝还受地震火灾或碰撞及其他作用的影响.

3 混凝土现浇楼盖裂缝的特点及危害

由于混凝土具有非均质性、拉压比低、变形能力差的特点，且体积伴随湿度场、温度场以及化学反应而变化，所以混凝土结构中裂缝的产生是不可避免的.

3.1 裂缝的特点

混凝土现浇楼盖裂缝的出现大部分都是在房屋交付使用1年后甚至更晚；其位置主要表现在表面的水磨面层上，一般观测不到其内部的变化；裂缝一般比较规整、出现在温度变化比较大的地方及比较薄弱的地方；裂缝与材料韧性、荷载情况、钢筋腐蚀性有关.

3.2 裂缝的危害

裂缝的危害主要表现在：混凝土现浇楼盖在徐变作用下裂缝的宽度将逐渐增大，这样会降低钢筋与混凝土的有效粘性，降低构件刚度，加剧混凝土渗漏程度、保护层脱落、钢筋锈蚀、混凝土炭化等，从而影响楼盖的承载力影响建筑物的使用功能.

4 混凝土现浇楼盖裂缝的预防措施

对混凝土整体楼盖裂缝的预防应根据裂缝的成因分别从设计方面、材料方面、施工方面、施工现场管理方面系统预防与控制.

4.1 设计方面控制预防措施

设计方面应加强新技术、新工艺、新方案的推广，设计方案的重心应放在减少楼盖构件的内外约束方面，尽可能的使理想状态下的鉴定情况与实际情况相近，减小误差，使设计的准确度提高，从而减少列裂缝存在的可能性.在验算纵横墙基础受力均匀性和建筑物的整体性时，应充分考虑应力重分布和集中荷载等不利因素的影响.在变形方面尽可能减少结构构件间的沉降偏差，同时考虑必要的构造要求，以保证其有足够的强度和刚度.

4.2 材料方面的控制预防措施

材料选用上应符合相关建筑质量标准的规定（规范）和相关设计文件的要求，对于不合格原材料、设备、半成品或构配件一律不准进场.混凝土现浇楼盖材料选用时，砂应符合《建设用砂》（G B/T 14684-2011）要求；石子应符合《建设用卵石、碎石》（G B/T14685-2011）的要求.水泥选用应根据混凝土现浇楼盖的特性或是后期施工要求进行选用，比如可以选择早强型、水热化小、质量稳定干缩小、耐磨性好、抗冻性好等的硅酸盐水泥；其次是混凝土的外加剂，是指在拌制混凝土过程中掺入，掺量不大于5%，用以改善混凝土性能的物质；钢筋布置和选用可以根据楼盖的使用要求进行配置，必须考虑其韧性、可焊性，一般较好的会使用热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋.

4.3 施工方面控制预防措施

混凝土施工质量必须满足《建筑工程施工质量验收统一标准(含条文说明)》（G B50300-2010）及其他相关验收规范、法律、法规行文件的质量验收要求。施工中应确定合理的施工顺序、施工流向、主要分部分项工程的施工方案、特殊项目的施工方法和技术措施能否保证工程项目质量，改善施工工艺.首先，配制混凝土应尽量采用与水泥相适应的材料，减少混凝土的泌水、流浆、离析等现象，减小混凝土收缩变形；控制混凝土外加剂与掺合物的使用量，使混凝土的强度得到提高.

其次，施工中混凝土的搅拌时间必须严格控制为2分钟以内，混凝土的坍落度不得超过3.0cm，水泥砂浆的坍落度不得超过3.5cm,夏季与冬季可根据实际情况做出相应的调整.搅拌好的混凝土与水泥砂浆存放或使用的时间不得超过2小时.

最后，要采取各种有效的措施保证各部位钢筋的位置及搭接方法正确无误，混凝土运输路线也得选择平整且运输距短以保证混凝土的均匀性，避免混凝土拌和物发生分层、离析现象.在混凝土浇筑成型后应注意养护，为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须保证混凝土硬化所需的温度和湿度.

4.4 施工管理方面的控制预防措施

在施工管理过程中，施工单位应建立健全的施工管理体制，建立和完善竞争、激励、约束、监督四大机制，塑造优秀的施工团队，塑造“主人翁意识”。加强施工管理人员的职业道德素质及管理水平的培养，打造最优秀的合作团队；树立全员的质量意识，做好技术交底工作，不断提高施工人员自身的业务素质，保证各个施工环节都能达到规范的要求；从人力组织、材料，施工过程及科技等各方面加强全面质量管理，以保证混凝土的质量.实现工程项目的质量目标，提高企业的整体质量水平，从而有效地控制裂缝的发生.