浅谈屋面常见裂缝的原因分析及预防措施
2016-03-12王苓任
王 王苓任
河南省建筑科学研究院有限公司(450000)
浅谈屋面常见裂缝的原因分析及预防措施
河南省建筑科学研究院有限公司(450000)
目前屋面大量存在多种裂缝,分析其产生的各种原因,提出了有效防止措施。
屋面;裂缝;收缩变形
建筑工程上的屋面裂缝不仅影响美观,严重的还影响正常使用。设计人员设计不当或施工人员重视不够是这些裂缝产生的主要原因。
1 现浇整体式屋盖裂缝产生的原因
1)屋面构造层次过多,负荷偏大,而且未充分考虑承载能力。
2)混凝土的固化收缩或温度收缩受到下部约束时在板面出现裂缝。
3)没有良好的隔热层或未设置必要的温度伸缩缝(即分仓缝)。
2 预制整体式屋盖裂缝产生的原因
2.1 温度作用
墙体与混凝土板之间的温度变形是不一致的,相互之间便产生拉应力或压应力。当变形较大时,会产生楼面板的错动,使楼面产生裂缝。如果气温交替变化,裂缝会反复出现。温差变化会使刚性屋面产生温度变形:室外气温高,为上鼓状变形;室外气温低,为下挠状变形。因此,混凝土屋面在有阻力的情况下会产生内应力和变形,甚至开裂,如此反复不断。变形和全年最大温差、材料的膨胀系数等有关。
2.2 混凝土的收缩变形
混凝土收缩是由于凝缩(即水泥凝胶体本身的体积收缩)和干缩(即混凝土失水产生的体积收缩)两部分组成。主要表现为:
1)混凝土凝固后,早期失水过快而导致开裂。
2)混凝土硬化后,因干缩及其他因素(主要是温度变形)的收缩,在一定约束条件下开裂。对于梁、板等构件,这类裂缝常出现在梁、板的中间部位,一般裂缝宽度不大,但数量较多。
3)由于养护不好,在混凝土构件表面或水泥地面上都会出现由于收缩而产生的不规则裂缝。
施工经验表明,混凝土的收缩与下列因素有关:
1)高标号水泥制成的混凝土收缩较大;
2)水泥越多,收缩越大;
3)水灰比越大,收缩也越大;
4)骨料的弹性模量大,则收缩小;
5)在混凝土硬化过程中周围湿度大,则收缩小;
6)混凝土越密实,收缩越小;
7)使用环境的湿度大时,收缩小。
8)构件的体积与表面积比值大,收缩小。
另外,应当引起注意的是,在配有钢筋的混凝土构件中,钢筋对混凝土的干缩产生阻碍作用,从而使钢筋受到强制压应力,混凝土受到强制拉应力。若截面的配筋率偏大,强制拉应力就大,很有可能使混凝土受拉而开裂。
2.3 设计上的欠缺
如预制板下未设圈梁,或虽设圈梁但未完全闭合,或虽闭合但间距过大,则横向温度变形及屋面悬挑外天沟的过大倾覆力将使靠近外纵墙的预制板拉裂,并带动墙体出现裂缝。
3 屋面常见裂缝的预防措施
1)严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级、质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率、砂率和收缩量,提高混凝土抗裂强度。近十几年,我国一些城市为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土坍落度的检查是保证施工质量的重要因素。
2)在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,但又要避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
3)混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,不可在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日暴晒。
4)严格施工操作程序,不盲目赶工,杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯板面负筋。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
5)后浇带的施工应认真领会设计意图,制订施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝和钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇筑混凝土前就将部分模板、支柱拆除,从而导致梁板形成悬臂,造成变形。
6)在屋面设置必要的纵横向分仓缝(即温度伸缩缝),防止不规则裂缝,以适应屋面变形。也就是说,将整个屋面分成几个长度较小的独立单元,以减少屋面板的总变形值。根据规范:进深》10 mm时,宜在屋脊处设纵向分仓缝,缝宽20 mm左右,用油膏或沥青麻丝嵌缝,厚为20~30 mm。分仓缝应设置在屋面结构变形敏感的部位以及温度变形许可的范围内。如预制板的支承端、预制板搁置方向变化处、现浇板和预制板相接处、两边支承与三边支承相接处、预制板下有隔墙支持和没有隔墙支持之间。
7)在屋面板下设置滑动支座。为适应刚性防水屋面的变形,结构层屋面板的铺设最好做成活动支座。先用水泥砂浆找平,铺1~2层干铺油毡,再搁置屋面板,还可在两层油毡之间设置滑石粉之类的促滑剂。
8)尽可能采用高效隔热材料。
9)选用刚性蓄水屋面,有效防止裂缝出现。
10)选择屋面施工季节,避免冬季施工。
11)按设计规范设置温度伸缩缝。
12)控制现浇混凝土的用水量和水泥用量。
总之,屋面施工中只要作好了预防措施,加强管理,措施到位,可以有效地预防和减少混凝土楼板裂缝的产生。引起屋面出现裂缝的综合因素繁多,需要引起设计与施工等多方面高度重视,尽可能采取有效措施以避免影响正常使用的裂缝产生。