摘要:本文分析了现浇混凝土楼板裂缝产生的各种原因,结合不同情况,探讨了在施工过程中应采取的裂缝控制措施,如从优化混凝土配比、改善养护工艺、规范施工操作规程和重视薄弱环节管理进行控制等。最后介绍了现浇混凝土楼面裂缝的常用处理方法,从而能够有效的预防控制现浇混凝土楼板裂缝,提高工程质量。
关键词:楼板裂缝 水灰比 混凝土浇捣 后浇带
现浇楼板裂缝是居民住宅质量投诉的常见问题,它也是长期困扰建筑施工企业的一个难题。虽然理论认为,现浇楼板裂缝是不可避免的现象,但在实际施工中仍有必要采取有效措施对其进行控制,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但小问题不解决,难免会在以后的工作中产生更大的问题。我们要避免有害裂缝的产生,必须采取防微杜渐的措施,消除那些安全隐患。
1 通常在施工过程中楼板裂缝产生的部位和状态
1.1 楼板负弯矩区产生的裂缝(后浇带处)。
1.2 一般在楼板表面上出现,板底无裂缝,裂缝宽度达0.2~0.3mm左右,在现浇楼板内预埋塑料电线管方向的板面上部有通长裂缝。
1.3 集中堆荷引起的楼板底部裂缝。
1.4 在现浇楼板后浇带界面上,发生沿楼板厚度的贯穿性裂缝。
1.5 混凝土自身失水过快及收缩产生的无规则短小裂缝。
1.6 温度及混凝土收缩作用,经常会导致出现一些贯穿性裂缝,大多发生在楼板转角处或一些板块在长边或短边方向跨中。
2 裂缝产生的原因
2.1 施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯,或者大梁两侧的楼板不均匀沉降,会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝,也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
后浇带处梁板在未浇筑混凝土前应视为悬挑构件,拆除楼模板时若将此处的模板一并拆除后,本身的自重荷载往往很大,会影响结构安全,造成梁板支座负弯矩区的开裂。
2.2 现浇混凝土楼板内预埋的塑料管在现浇楼板后浇带交接面上裂缝,是以混凝土收缩为主引起的裂缝,在顺塑料管位置的混凝土楼板面上的裂缝,也是这种情况。由于预埋塑料管与混凝土之间无粘结力,当混凝土收缩时,在混凝土中产生拉应力,使楼板的计算厚度减少,这种裂缝一般在没有配筋的楼板面层开裂,在楼板内预埋塑料管的断面的薄弱部位产生裂缝,而楼板下因为有受力钢筋或构造筋发挥作用就不那么容易开裂。
2.3 施工过程中拆模时间过早、集中堆放模板、架管等工具,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,使得楼板局部超载,直接造成混凝土楼板的弹性变形,在楼板底面和楼板负弯矩区出现裂缝,导致楼板产生内伤或断裂,此种裂缝若及时卸荷,裂缝不会继续开展。
2.4 在楼板后浇带的新老混凝土界面上,如果缺乏必要的技术,必然会在新老混凝土界面上产生裂缝。由于先浇捣的混凝土和后浇带上新浇的混凝土都产生收缩。
2.5 混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,易形成干缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不够,易产生裂缝,引起混凝土的塑性收缩,过于干燥,则模板吸水量大。这种现象在夏季更为明显。基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加,混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,水灰比过大,混凝土沉缩,在上层钢筋顶部产生沉缩裂缝。采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,而水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,一方面会出现因塑性收缩而产生不规则裂缝,另一方面会直接影响混凝土的强度。泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度大,流动性好,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象。
2.6 混凝土收缩引起的收缩裂缝
混凝土浇捣后,在硬化过程中和硬化后的一段时间内,经过相当长的时间才趋于稳定,混凝土的体积变形干缩湿胀性质随时间而发展,混凝土浇筑后不加强养护,混凝土的收缩值是相当大的,收缩是混凝土固有的特性之一,较长时间在干燥空气中暴露,会引起混凝土的收缩裂缝。
2.7 温度应力引起的裂缝
由于温度的变化及受到框架梁和柱的嵌固作用,在板中部位就会出现贯穿性裂缝,当温度应力大于混凝土的抗拉强度后,在某些超长或面积较大的现浇楼板中,就会出现这种现象。夏天时,构筑物外墙面表面温度高于室内温度,在纵横两个方向墙面的膨胀变形对楼板产生的牵拉力作用下,外墙面在高温下发生受热膨胀作用,使得纵横两垛外墙夹角处的楼板呈现向外墙方向拉伸。造成楼板的转角处出现接近45°条形裂缝,主要是由于主拉应力大于混凝土极限抗拉强度,因楼板与外墙体接触,板的上下面又均存在墙支承的约束,如果施工时气温较低,一到夏天,这种楼板裂缝更容易产生,造成此类45°裂缝是上下贯穿的。
3 防止楼板裂缝的控制措施
3.1 若在控制水电管线间距在40mm以上,在管线上下各覆盖φ4@100宽600的钢筋网片,预埋管线过多是可以避免的,它避免了因管线过多造成的钢筋与混凝土粘结力下降。根据施工实践表明,对于上层钢筋网的钢筋小马凳设置间距过大的问题,为取得较良好的效果,楼面的负弯矩短筋的小马凳纵横向间距不应大于700mm。
3.2 制定施工方案,杜绝在后浇带处出现混凝土不密实,施工后浇带的施工应认真领会设计意图,避免不按图纸要求留企口缝。在施工缝处继续浇筑混凝土时,应除掉水泥薄层和松动石子,表面加以湿润并冲洗干净,先铺水泥浆或与混凝土砂浆成分相同的砂浆一层,待已浇筑的混凝土强度不低于1.2N/mm2时才允许继续浇筑。同时更要杜绝在未浇筑混凝土前就将部分模板拆除,造成变形或造成结构的提前破坏,支撑体系拆除会容易导致梁板形成悬臂现象。
3.3 混凝土楼板浇筑完毕后,尤其需要防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,表面刮抹应限制到最小程度,加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,防止强风和烈日曝晒,认真养护,对板面应及时用材料覆盖、保温。 3.4 在振捣过程中应尽量做到既充分又避免过度,在混凝土浇筑前,避免过多吸收水分,应先将基层和模板浇水湿透。
3.5 根据混凝土强度等级以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制混凝土施工配合比,降低单方混凝土的用水量,严格控制水灰比和水泥用量。日本建筑学会规定的单方混凝土用水量≦185kg/m3,混凝土中用水量相差30kg/m3,6个月收缩值差10%~15%。选择级配良好的石子,减少空隙率和砂率以减少收缩量。优选骨料,抵抗收缩的骨料母岩是:石灰岩>安山岩>砂岩,石灰岩碎石混凝土,用水量180kg/m3,坍落度>18cm,6个月收缩率<6×10-4。提高混凝土的结构粘度,如在混凝土中掺入天然佛石粉、硅粉等。掺入抗离析外加剂,使混凝土具有较好的保水性能。
3.6 对于工种交叉作业问题,可采取下列综合措施加以解决:
①建筑物内外温差较大,钢筋与混凝土收缩性能不同,造成住宅楼东西山墙楼板的外墙转角处易出现45°方向裂缝,但施工中,为避免裂缝的产生,可以在此裂缝较为集中的外墙转角处设置φ8@100、长度为板跨二分之一的负筋。
②混凝土工应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。
③在支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处,安排足够数量的钢筋工在混凝土浇筑前及途中及时进行整修,四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处应重点整修。人数一般不应少于3~4人。
④在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,加强教育和管理,以供必要的施工人员通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
⑤尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,以有效减少板面钢筋绑扎后作业人员数量,做到不留或少留尾巴,线管预埋和模板封头应及时穿插并争取全面完成。
3.7 住宅工程应根据工期要求,配备足够数量的模板,考虑到安装现浇结构的上层模板及其支架时,混凝土应达到拆模强度要求才允许拆底模,下层模板应具有承受上层荷载的承载能力。施工层混凝土浇筑完毕,为保证最下一套模板方可拆除,其下一层要承受施工层的荷载,确保两个楼层来承受施工荷载,最底部可作为周转安装使用。
此外,模板支撑中竖向连系杆应设置合理,其间距应通过计算进行设置,支撑立杆应采用φ48mm壁厚不小于3.5mm的钢管,模板拆除过程中,为避免造成楼板出现裂缝和变形,必须严禁随意扔钢管冲击楼板。
3.8 混凝土浇捣后,为消除混凝土在塑性收缩阶段由于收缩变形引起的表面裂缝,在其终凝前采用木抹子进行三次压抹处理,木抹子压抹阶段项目部派专人监督实施。
浇水养护是保证混凝土强度的关键,在气温较高(超过30℃)时,工地在混凝土浇捣12h内对混凝土覆盖塑料薄膜养护,应根据现场实际设置竖向水管,并配有足够扬程的水泵。薄膜养护应采用一次性材料,后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏,保证覆盖全部楼板,始终保持塑料薄膜内有凝结水。
此外,混凝土养护期间,混凝土强度未达1.2MPa时,不得进行后续工序施工,对于跨度大的楼板,应避免吊装堆放重物,以免受外力冲击。
4 混凝土裂缝处理
依据混凝土裂缝宽度,深度以及扩展情况,采取不同的处理方法。
4.1 对于浅表面裂缝(沉缩裂缝,干缩裂缝),缝宽小于0.5m,可用下列方法:
①裂缝表面清理干净,用水泥浆刮抹。
②稍深一些的裂缝,沿裂缝凿去薄弱部分,用水冲洗后,用1:2水泥砂浆修补。
4.2 裂缝较深(10mm以上)
①注射环氧树脂黏合剂。注射前,用电吹风吹干裂缝,然后用注射器把黏合剂缓慢注入,至全部充满。
②裂缝口扩成v型,用毛刷清除粉末,用电吹风吹干,在扩口内填入环氧树脂胶泥即可。
综上所述,现浇楼板的裂缝问题并不是一个无法跨越的难题,只要我们严格把好材料进场关,系统控制施工工艺,严格操作程序,现浇混凝土楼板的裂缝问题可以得到有效解决。
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