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【摘 要】楼面结构出现裂缝的原因十分复杂,有荷载、材料、温度变化等原因,也有施工等方面的原因。但在目前,民用建筑楼面裂缝尚未引起工程人员足够重视,文章将分别从民用建筑楼面裂缝的种类以及特征等入手寻找其形成的原因,最终找出具体的防治对策。
【关键词】民用建筑;裂缝原因;防治办法
The theory public building building noodles crack reason and it prevention and cure measure
Rebuhati•muhetaerhan, Nuerjiang, Sairekebole
(Yili Normal school construction engineering Kuitun Xinjiang 833200)
【Abstract】The building noodles structure appear the reason of crack complications very, there is lotus carry, material, temperature variety etc. reason, also have a construction etc. of reason.But currently, public building building noodles the crack haven't caused engineering a personnel enough value, article will difference from public building building noodles the category and characteristic etc. of the crack commence reason that look for its formation, end find out concrete of prevention and cure counterplan.
【Key words】Public building;Crack reason;Prevention and cure way
1. 民用建筑楼面裂缝的种类及其特征
1.1 民用建筑楼面裂缝的种类
1.1.1 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,楼板丹《度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。
1.1.2 温差裂缝。出于温度变化,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。
1.1.3 收缩裂缝。混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失承收缩过程中易形成各种收缩裂缝。
1.2 民用建筑楼面裂缝的特征。裂缝的位置取决干两个因素,一是约束,二是抗拉能力。对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大。同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板成为收缩变形最大的部位。一般来说,楼板内配筋都按平行于楼板的两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最为薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
2. 民用建筑发生楼面裂缝的原因
2.1 混凝土承灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂,这些都容易导致裂缝的发生。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足泵送条件——坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
2.2 由混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝。钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处在同一个大气环境中,当环境的温度和湿度变化时,这些构件的混凝土相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体型上的差异,楼板的体积与表面积的比值较小,在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于(或大于)梁、柱、墙,使楼板内出现拉应力,粱内呈压应力。另一方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经历热胀和冷缩的反复作用,它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。以上两个作用力的叠加,对楼板形成最不利状态,当楼板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度,并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。
2.3 混凝土施工中过分振捣,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,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝士有较大的干缩性钷,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
2.4 混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当。
过度的抹平压光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,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。而过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,由于此时的混凝土强度比较低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
2.5 楼板的弹性变形及支座处的负弯矩。
施工中在混凝土来达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝士楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,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。
3. 民用建筑楼面裂缝的防治对策
3.1 严格控制混凝土施工配合比。
研究开发泵送条件下的低收缩率的干硬性混凝土,专门用在现浇钢筋混凝土楼板工程上。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子,减小、空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。有器件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如,可将端跨设计成简支板的形式,即在楼板与梁之问设置施工缝隔离。对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。3.2 在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,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。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。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。
3.3 混凝土楼板浇注完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撤干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇注后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。
3.4 施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时,更要避免在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,从而造成变形等现象的发生。浇注后,当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
3.5 严格施工管理,浇捣楼扳混凝土时,必须铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上皮负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋看护,随时将位置不正确的钢筋复位,确保其位置准确。设计楼板底模及支架时,应充分考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后,必须留有足够的养护时间。
以上几种方法由于受到不同条件的限制,故应以提高楼板含钢率为主,并可以有针对性地在外墙转角楼板处增配放射性配筋,提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角处的里墙面,要采用加贴保温隔热材料的办法,使温差对楼板变形带来的影响,减少到最低限度。
另外,在施工过程中,还要有适当的施工速度,严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆摸。做到科学施工,坚决摒弃违反科学的蛮干的做法。只有这样,才能使当前民用建筑楼板结构裂缝的这一质量顽症得到有效遏制。
[文章编号]1006-7619(2010)02-02-71
[作者简介]热甫哈提(1970.1.1-),男,讲师。
【关键词】民用建筑;裂缝原因;防治办法
The theory public building building noodles crack reason and it prevention and cure measure
Rebuhati•muhetaerhan, Nuerjiang, Sairekebole
(Yili Normal school construction engineering Kuitun Xinjiang 833200)
【Abstract】The building noodles structure appear the reason of crack complications very, there is lotus carry, material, temperature variety etc. reason, also have a construction etc. of reason.But currently, public building building noodles the crack haven't caused engineering a personnel enough value, article will difference from public building building noodles the category and characteristic etc. of the crack commence reason that look for its formation, end find out concrete of prevention and cure counterplan.
【Key words】Public building;Crack reason;Prevention and cure way
1. 民用建筑楼面裂缝的种类及其特征
1.1 民用建筑楼面裂缝的种类
1.1.1 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,楼板丹《度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处,往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。
1.1.2 温差裂缝。出于温度变化,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。
1.1.3 收缩裂缝。混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失承收缩过程中易形成各种收缩裂缝。
1.2 民用建筑楼面裂缝的特征。裂缝的位置取决干两个因素,一是约束,二是抗拉能力。对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大。同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板成为收缩变形最大的部位。一般来说,楼板内配筋都按平行于楼板的两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最为薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
2. 民用建筑发生楼面裂缝的原因
2.1 混凝土承灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂,这些都容易导致裂缝的发生。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足泵送条件——坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
2.2 由混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝。钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处在同一个大气环境中,当环境的温度和湿度变化时,这些构件的混凝土相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体型上的差异,楼板的体积与表面积的比值较小,在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于(或大于)梁、柱、墙,使楼板内出现拉应力,粱内呈压应力。另一方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经历热胀和冷缩的反复作用,它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。以上两个作用力的叠加,对楼板形成最不利状态,当楼板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度,并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。
2.3 混凝土施工中过分振捣,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,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝士有较大的干缩性钷,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
2.4 混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当。
过度的抹平压光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,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。而过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,由于此时的混凝土强度比较低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
2.5 楼板的弹性变形及支座处的负弯矩。
施工中在混凝土来达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝士楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,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。
3. 民用建筑楼面裂缝的防治对策
3.1 严格控制混凝土施工配合比。
研究开发泵送条件下的低收缩率的干硬性混凝土,专门用在现浇钢筋混凝土楼板工程上。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子,减小、空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。有器件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如,可将端跨设计成简支板的形式,即在楼板与梁之问设置施工缝隔离。对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。3.2 在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,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。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。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。
3.3 混凝土楼板浇注完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撤干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇注后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。
3.4 施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时,更要避免在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,从而造成变形等现象的发生。浇注后,当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
3.5 严格施工管理,浇捣楼扳混凝土时,必须铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上皮负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋看护,随时将位置不正确的钢筋复位,确保其位置准确。设计楼板底模及支架时,应充分考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后,必须留有足够的养护时间。
以上几种方法由于受到不同条件的限制,故应以提高楼板含钢率为主,并可以有针对性地在外墙转角楼板处增配放射性配筋,提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角处的里墙面,要采用加贴保温隔热材料的办法,使温差对楼板变形带来的影响,减少到最低限度。
另外,在施工过程中,还要有适当的施工速度,严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆摸。做到科学施工,坚决摒弃违反科学的蛮干的做法。只有这样,才能使当前民用建筑楼板结构裂缝的这一质量顽症得到有效遏制。
[文章编号]1006-7619(2010)02-02-71
[作者简介]热甫哈提(1970.1.1-),男,讲师。