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建筑工程裂缝的分析与防治措施

2013-09-09梁锦祥

科技致富向导 2013年16期
关键词:种类成因

梁锦祥

【摘 要】随着钢筋混凝土现浇板在建筑工程中非常普遍用,现浇楼板裂缝问题成为居民住宅质量投诉热点。本文笔者根据多年的工作经验就混凝土裂缝的成因与控制措施谈一些看法。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

【关键词】楼屋面裂缝;种类;成因

0.引言

裂缝的成因裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.楼屋面裂缝的种类及其特征

建筑楼屋面裂缝的种类。

(1)干缩裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。

(2)塑性收缩裂缝。混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。

(3)沉陷裂缝。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成的不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等原因导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后会产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。

(4)温差裂缝。由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间以及屋面层和上部楼层的楼板。

(5)结构裂缝。虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。

2.钢筋混凝土现浇楼屋面裂缝成因分析

2.1设计方面

(1)设计原因①设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;②设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等);③设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板);④设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形;⑤设计中采用的混凝土等级过高,造成水泥用量过大,对收缩不利。(2)材料原因材料原因: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间断级配,容易造成混凝土收缩增大,诱导裂缝的产生;②骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量越多,收缩量越大;③混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩;④水泥品种原因。矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矶土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。水泥等级及混凝土强度等级原因。

2.2混凝土原材料质量方面即商品砼成品的质量对楼面板质量的影响

商品砼的性能改善目前已普遍采用泵送商品砼浇筑,但受激烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的外加剂及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。因此建议有关部门牵头,尽快健全和统一对商品砼厂商的行业管理,并根据成本投入比例,相应和合理地提高商品砼的市场价格(特别是用于地下室和住宅楼面工程的砼),促使厂商转变观念,控制好原材料质量,选用高效优质外加剂改善和减小混凝土的收缩值。建立好控制体系严格控制砼的用水量,不允许随意对商品砼加水;严格控制掺和料的用量;有条件时,在砼中加入纤维等抗裂材料。追求低价格、低成本而忽视了商品砼质量,导致楼面收缩裂缝增多。同时现场应逐车控制好商品砼塌落度检测,以保证砼的成品质量。

2.3施工质量方面

(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,产生裂缝。

(2)混凝土浇捣时过分振捣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,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

(3)施工工艺不当引起,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,在混凝土早期强度低或无强度叫,承受弯、压、拉应力,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

(4)后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。科学、合理留置砼施工缝。施工缝留置应按有关原则合理留置,通常留置在剪力较小的部位,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。对于双向板应根据其受力特点。按设计要求留置施工缝。

(5)楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,保护层厚度不足可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

(6)混凝土的收缩湿度裂缝。混凝土处在温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。混凝土浇捣后来及时浇水养护,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。

3.裂缝的预防措施

一般情况下,楼屋面裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。对于混凝土现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现:

3.1设计方面

(1)设计中的重点加强部位最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)及房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,大开间框架结构的建筑中将更加明显),其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度进行分析,其原因是现行的建筑设计规范侧重于强度考虑进行设计,否则配筋量将大幅度成倍增加(例如美国的配筋量就多于我国的1倍,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,因此在温差和砼收缩变化时,板面在楼板的配筋薄弱处(即在分离式配筋负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,。根据上面的原因分析,因此建议设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,改为沿房间(每个阳角仅只限一个房间),全长配置,并且(即按照技术导则中的一、6条中的前半条文采用),凡采纳或按上述设计的房屋,效果十分显著,基本上不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾。

对于外墙转角处的放射形钢筋,认为作用较小,其原因是放射形钢筋的长度一般不大(约1.2米左右),45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的末端或外侧,而当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,同时浇筑时钢筋弯头(即拐脚)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强和加密双层双向钢筋即可。

(2)对于地基的不均匀沉降,可通过调整基础的选型进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少。

(3)在板角增加辐射筋。针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝。

(4)平面布置尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。

3.2混凝土原材料质量

(1)选用合格的材料,配制符合质量要求的混凝土。对配制混凝土所用材料应严格检验,防止混凝土构件产生裂缝。

(2)合理选择原材料,严控配制混凝土所用材料的数量,建议采用“双掺法”施工。既掺和一定比例的外加剂和粉煤灰等材料,以减少水泥水化热,同时也减少水泥用量,使混凝土构件施工产生了很好防裂效果。工程建设中,在满足设计强度要求的前提下,尽量选用粗骨料、中低热和安定性好的水泥品种,降低混凝土水化热。

4.结束语

综上所述,认为对于裂缝要重在预防,设计与施工相互结合,既要加强设计方面的监督与管理,也要加强施工方面的管理,精心组织,科学施工,加大监督与检查力度,同时采取有效措施,最大程度的减少裂缝发生,除了正确运用裂缝防治措施,还需要运用先进的施工技术和设备,同时要提高施工人员的技能素质和业务水平,加强建筑材料试验与检测质量的动态管理,相信在防治现浇板的裂缝上会取得一定的效果。

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