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摘要:针对目前现浇钢筋砼楼面中普遍存在裂缝的现状,应提高对楼面裂缝的认识和了解,并掌握对楼面裂缝的预防措施和处理措施。
关键词:裂缝 钢筋 砼
为了使住宅结构具有良好的抗震性能,故无论是框架结构还是混合结构中,现浇楼面结构得到了广泛的应用。然而,随着现浇楼面结构使用的增多,各地有关现浇楼面裂缝的问题也逐渐增多,已成为一大建筑难题。近年来,随着商品房数量的增多,楼板裂缝问题成为住宅质量投诉的热点之一。本文分析了裂缝产生的原因,并对综合性预防措施进行了探讨。
一、裂缝产生原因及危害
1. 钢筋砼结构原因:⑴ 砼的抗拉强度ft较小,一般为砼立方抗压强度的1/8~1/18左右。根据钢筋砼构件受荷载作用后的工作原理:当作用于构件的弯矩M很小时,砼无论是受压区还是受拉区都处在弹性工作范围;随着弯矩M的增大,截面的应变随之增大,受拉区砼出现塑性变形,当截面受拉区边缘的应变达到砼的极限拉应变时,即为裂缝出现的临界状态,此时钢筋应力δS=2αEft,其值较小,仅达20~30Mpa;当弯矩M再增大时,受拉区砼开裂并逐渐退出工作,其承担的拉力将转给钢筋,随着裂缝的出现,并向上延伸,中和轴逐渐上移,构件的刚度降低,挠度比开裂前有较快增长,随着荷载增大,截面应变增大,受压区砼出现塑性变形,这一状态称为正常使用极限状态,一般钢筋砼构件在使用状态下即处于这种状态。因此,一般钢筋砼构件都是带裂缝工作的。⑵水灰比的变化是对混凝土强度的重要影响因素。满足坍落度大、流动性好的泵送条件的泵送混凝土,较易产生粗骨料少、砂浆多的现象,混凝土脱水凝固时较易产生塑性收缩裂缝。⑶混凝土的保湿养护对其强度增长及其他性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水,并大量减少混凝土初期收缩裂缝的产生。过早的养护会影响混凝土的胶结能力;而过迟的养护会因风吹日晒使混凝土表面的游离水分蒸发过快,水泥因缺乏必要的水进行水化,从而产生急剧的体积收缩。
2. 材料原因。⑴ 商品砼的性能未达到要求,质量不合格,计量不准确。⑵ 钢筋产生锈蚀,施工时未做好除锈工作。
3. 特殊部位的缺陷。⑴ 房屋四周阳角在离开阳角1米左右的部位,即分离式配筋的负弯矩筋及角部射筋末端处,此部位易出现45度左右的楼地面斜角裂缝。这主要是由于砼的收缩特性和温差双重作用引起,因现行的设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和砼收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求,而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生了45度左右的斜角裂缝。⑵ 预埋线管,特别是多根线管的集散处使砼截面受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生,设计中在预埋管处未配置适量加强钢筋。⑶ 施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装缷料堆放区域。目前在主体结构施工过程中,普遍存在着质量与进度之间的矛盾,一般主体结构的楼层施工速度平均为7天左右,因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙于进行钢筋绑扎,材料吊运等施工活动,就容易使楼面砼在强度不足的情况下受材料吊缷冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝,并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。
4. 施工作业的原因:⑴楼面施工负筋位置的正确性难以得到保证,经踩踏后会使钢筋弯曲、变形,降低了部分板负筋的有效高度,使该位置钢筋混凝土楼板上部的抗拉能力大幅降低,从而导致该部位混凝土楼板出现裂缝,马凳数量不足也是一个相关因素。⑵在砼浇筑过程中的质量控制措施未得到有效落实:模板、垫层在浇筑混凝土前淋水不足;混凝土搅拌的时间太短,拌合物稠度不匀;浇筑时间长,砼的运输、浇筑、间歇等时间超过有关规定,而且不留施工缝或者施工缝留设的位置不当,工序安排不合理;施工过程中过分地振捣混凝土;浇筑混凝土后过分抹平压光等等,这些都会导致混凝土楼板产生裂缝。⑶砼得不到有效的养护:在混凝土未达到规定强度时就提前拆模,或是在混凝土未终凝前就上荷载等,都会使混凝土楼板产生塑性变形,导致混凝土在强度较低时就承受压、拉、弯应力,致使混凝土楼板内产生裂缝。
裂缝造成的危害有:影响建筑物的观感; 在有水源的地方(厨房、卫生间等)容易造成渗漏; 砼中的钢筋容易发生腐蚀,给建筑物留下安全隐患;引起客户的投诉、纠纷及索赔。
二、裂缝的预防措施
1. 设计方面的措施。⑴ 在容易出现裂缝的房屋四周阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密。⑵ 对于较粗的管线或多根线管的集散处,须增设垂直于线管的短钢筋网加强,宜采用φ6~φ8,间矩《150mm,两端的锚固长度应不小于300mm,线管在布设时应尽量避免交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实,当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的井字形抗裂构造钢筋。
2. 材料方面的措施。⑴ 采用质量、性能符合要求的商品砼。⑵ 钢筋在绑扎前和砼浇筑前须做好除锈工作。
3. 施工方面的措施。⑴ 保护好楼面上、下层钢筋网的保护层。① 上层钢筋网的保护层必须设置钢筋马凳,纵、横间距不应大于700mm;对于φ8以下的钢筋网,马凳的纵、横向间距应控制在600mm以内。②下层钢筋网的保护层可以垫以与楼面板砼同强度的砼垫块或塑料垫块,纵、横向的垫块间距控制在1米以内。③ 在楼梯、通道等频繁和必须的通行处设立临时的简易通道,以供作业人员通行。④ 加强教育和管理,使全体人员在钢筋上行走时,自觉沿马凳支点或梁筋面上行走,不得随意踩踏中间架空部位的钢筋。⑤ 安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时对楼面钢筋进行整修。⑥ 砼工在浇筑砼时对裂缝的易发部位和负弯矩筋受力最大区域处应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。⑵ 在浇筑砼前,应按规定提前对模板进行浇水湿润。⑶ 砼在浇筑过程中应充分振捣密实,对于面层浮浆过多处,宜用电动磨机将浮浆去除。⑷ 加强对楼面砼的保护。①楼面砼浇筑后的必要养护时间(一般不宜小于24小时)必须获得保证,在楼面砼浇筑完毕的24小时以前,只限于做测量、定位、弹线等工作,最多只允许柱钢筋的焊接工作;24小时以后,可先分批安排吊运柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,应做到轻缷、轻放,以控制和减少冲击振动力;第三天方可吊缷钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面正常支模施工。②在模板安装时,吊运或传递上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
三、裂缝的处理措施
当楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷前妥善处理好裂缝。由于钢筋混凝土构件是带裂缝工作的,裂缝宽度小于 0.3mm 是允许的,也是安全的,因此可以只对宽度大于 0.3mm 的裂缝进行处理。房屋楼地面上部的裂缝可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强;板底裂缝宜采用复合增强纤维对裂缝作粘贴处理(当遇到裂缝较宽、受力较大等情况时,宜采用碳纤维粘贴加强),粘贴宽度以350~400mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷装饰效果,是较理想的裂缝处理方式。
四、结束语
实践证明:在现浇钢筋砼楼面施工中,只要按要求做好楼面板的设计、施工、竣式后保养等工作,定会全面提高现浇砼楼面的质量。
参考文献
[1] 罗玉林、甄海洲、封江平,混凝土现浇楼面产生裂缝的主要原因及防治措施 《石河子科技》
[2] 王菊、张宏标,现浇楼面裂缝产生的原因与防治《土工基础》04年6月
[3] 张东海、李庆水,现浇钢筋混凝土楼面裂缝的分析和防控措施《准北职业技术学院学报》04年12月
[4] 黄力山,钢筋混凝土楼面裂缝的成因及预防措施(肇庆市建设工程质量监督站,广东肇庆526040)《建材技术与应用》2003年4月
关键词:裂缝 钢筋 砼
为了使住宅结构具有良好的抗震性能,故无论是框架结构还是混合结构中,现浇楼面结构得到了广泛的应用。然而,随着现浇楼面结构使用的增多,各地有关现浇楼面裂缝的问题也逐渐增多,已成为一大建筑难题。近年来,随着商品房数量的增多,楼板裂缝问题成为住宅质量投诉的热点之一。本文分析了裂缝产生的原因,并对综合性预防措施进行了探讨。
一、裂缝产生原因及危害
1. 钢筋砼结构原因:⑴ 砼的抗拉强度ft较小,一般为砼立方抗压强度的1/8~1/18左右。根据钢筋砼构件受荷载作用后的工作原理:当作用于构件的弯矩M很小时,砼无论是受压区还是受拉区都处在弹性工作范围;随着弯矩M的增大,截面的应变随之增大,受拉区砼出现塑性变形,当截面受拉区边缘的应变达到砼的极限拉应变时,即为裂缝出现的临界状态,此时钢筋应力δS=2αEft,其值较小,仅达20~30Mpa;当弯矩M再增大时,受拉区砼开裂并逐渐退出工作,其承担的拉力将转给钢筋,随着裂缝的出现,并向上延伸,中和轴逐渐上移,构件的刚度降低,挠度比开裂前有较快增长,随着荷载增大,截面应变增大,受压区砼出现塑性变形,这一状态称为正常使用极限状态,一般钢筋砼构件在使用状态下即处于这种状态。因此,一般钢筋砼构件都是带裂缝工作的。⑵水灰比的变化是对混凝土强度的重要影响因素。满足坍落度大、流动性好的泵送条件的泵送混凝土,较易产生粗骨料少、砂浆多的现象,混凝土脱水凝固时较易产生塑性收缩裂缝。⑶混凝土的保湿养护对其强度增长及其他性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水,并大量减少混凝土初期收缩裂缝的产生。过早的养护会影响混凝土的胶结能力;而过迟的养护会因风吹日晒使混凝土表面的游离水分蒸发过快,水泥因缺乏必要的水进行水化,从而产生急剧的体积收缩。
2. 材料原因。⑴ 商品砼的性能未达到要求,质量不合格,计量不准确。⑵ 钢筋产生锈蚀,施工时未做好除锈工作。
3. 特殊部位的缺陷。⑴ 房屋四周阳角在离开阳角1米左右的部位,即分离式配筋的负弯矩筋及角部射筋末端处,此部位易出现45度左右的楼地面斜角裂缝。这主要是由于砼的收缩特性和温差双重作用引起,因现行的设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和砼收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求,而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处)首先开裂,产生了45度左右的斜角裂缝。⑵ 预埋线管,特别是多根线管的集散处使砼截面受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生,设计中在预埋管处未配置适量加强钢筋。⑶ 施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装缷料堆放区域。目前在主体结构施工过程中,普遍存在着质量与进度之间的矛盾,一般主体结构的楼层施工速度平均为7天左右,因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙于进行钢筋绑扎,材料吊运等施工活动,就容易使楼面砼在强度不足的情况下受材料吊缷冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝,并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。
4. 施工作业的原因:⑴楼面施工负筋位置的正确性难以得到保证,经踩踏后会使钢筋弯曲、变形,降低了部分板负筋的有效高度,使该位置钢筋混凝土楼板上部的抗拉能力大幅降低,从而导致该部位混凝土楼板出现裂缝,马凳数量不足也是一个相关因素。⑵在砼浇筑过程中的质量控制措施未得到有效落实:模板、垫层在浇筑混凝土前淋水不足;混凝土搅拌的时间太短,拌合物稠度不匀;浇筑时间长,砼的运输、浇筑、间歇等时间超过有关规定,而且不留施工缝或者施工缝留设的位置不当,工序安排不合理;施工过程中过分地振捣混凝土;浇筑混凝土后过分抹平压光等等,这些都会导致混凝土楼板产生裂缝。⑶砼得不到有效的养护:在混凝土未达到规定强度时就提前拆模,或是在混凝土未终凝前就上荷载等,都会使混凝土楼板产生塑性变形,导致混凝土在强度较低时就承受压、拉、弯应力,致使混凝土楼板内产生裂缝。
裂缝造成的危害有:影响建筑物的观感; 在有水源的地方(厨房、卫生间等)容易造成渗漏; 砼中的钢筋容易发生腐蚀,给建筑物留下安全隐患;引起客户的投诉、纠纷及索赔。
二、裂缝的预防措施
1. 设计方面的措施。⑴ 在容易出现裂缝的房屋四周阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密。⑵ 对于较粗的管线或多根线管的集散处,须增设垂直于线管的短钢筋网加强,宜采用φ6~φ8,间矩《150mm,两端的锚固长度应不小于300mm,线管在布设时应尽量避免交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实,当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的井字形抗裂构造钢筋。
2. 材料方面的措施。⑴ 采用质量、性能符合要求的商品砼。⑵ 钢筋在绑扎前和砼浇筑前须做好除锈工作。
3. 施工方面的措施。⑴ 保护好楼面上、下层钢筋网的保护层。① 上层钢筋网的保护层必须设置钢筋马凳,纵、横间距不应大于700mm;对于φ8以下的钢筋网,马凳的纵、横向间距应控制在600mm以内。②下层钢筋网的保护层可以垫以与楼面板砼同强度的砼垫块或塑料垫块,纵、横向的垫块间距控制在1米以内。③ 在楼梯、通道等频繁和必须的通行处设立临时的简易通道,以供作业人员通行。④ 加强教育和管理,使全体人员在钢筋上行走时,自觉沿马凳支点或梁筋面上行走,不得随意踩踏中间架空部位的钢筋。⑤ 安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时对楼面钢筋进行整修。⑥ 砼工在浇筑砼时对裂缝的易发部位和负弯矩筋受力最大区域处应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。⑵ 在浇筑砼前,应按规定提前对模板进行浇水湿润。⑶ 砼在浇筑过程中应充分振捣密实,对于面层浮浆过多处,宜用电动磨机将浮浆去除。⑷ 加强对楼面砼的保护。①楼面砼浇筑后的必要养护时间(一般不宜小于24小时)必须获得保证,在楼面砼浇筑完毕的24小时以前,只限于做测量、定位、弹线等工作,最多只允许柱钢筋的焊接工作;24小时以后,可先分批安排吊运柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,应做到轻缷、轻放,以控制和减少冲击振动力;第三天方可吊缷钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面正常支模施工。②在模板安装时,吊运或传递上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
三、裂缝的处理措施
当楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷前妥善处理好裂缝。由于钢筋混凝土构件是带裂缝工作的,裂缝宽度小于 0.3mm 是允许的,也是安全的,因此可以只对宽度大于 0.3mm 的裂缝进行处理。房屋楼地面上部的裂缝可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强;板底裂缝宜采用复合增强纤维对裂缝作粘贴处理(当遇到裂缝较宽、受力较大等情况时,宜采用碳纤维粘贴加强),粘贴宽度以350~400mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷装饰效果,是较理想的裂缝处理方式。
四、结束语
实践证明:在现浇钢筋砼楼面施工中,只要按要求做好楼面板的设计、施工、竣式后保养等工作,定会全面提高现浇砼楼面的质量。
参考文献
[1] 罗玉林、甄海洲、封江平,混凝土现浇楼面产生裂缝的主要原因及防治措施 《石河子科技》
[2] 王菊、张宏标,现浇楼面裂缝产生的原因与防治《土工基础》04年6月
[3] 张东海、李庆水,现浇钢筋混凝土楼面裂缝的分析和防控措施《准北职业技术学院学报》04年12月
[4] 黄力山,钢筋混凝土楼面裂缝的成因及预防措施(肇庆市建设工程质量监督站,广东肇庆526040)《建材技术与应用》2003年4月