论文部分内容阅读
摘要:混凝土裂缝不仅影响混凝土的外观,更重要的是会降低混凝土的强度和耐久性,从而影响到结构的承载力和使用安全,很多混凝土破坏都是从裂缝开始的。因此,有效地控制混凝土裂缝,特别是避免有害裂缝的产生,确保工程质量,是工程管理者和建设者研究和探讨的问题。本文笔者就混凝土楼面的裂缝原因进行了分析,并提出一些防治措施,仅供参考。
关键词:混凝土;楼面;裂缝;成因;防治
Abstract: concrete cracks not only affects the appearance of the concrete, more important is to reduce the strengthand durability of concrete, which affects the bearing capacity of structure and safe use, many concretedestruction starts from crack. Therefore, effective control of concrete cracks, especially to avoid harmful cracks,ensure project quality, project managers and builders tostudy and explore the issue. In this paper, the authoranalyzes the causes of cracks in the concrete floor, and puts forward some preventing measures, for reference only.
Keywords: reinforced concrete floor; crack; causes;prevention;
中图分类号: TU37 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、处理裂缝的基本原则
(一)处理问题前,应该认真细致的了解形成裂缝的原因和性质,针对不同的成因提出不同的解决方法。要找到问题的源头,处理只是一种手段而不是目的,处理裂缝的最好方法就是尽量控制不出或者少出现裂缝。
(二)要摆正出态度,以解决问题的根本为出发点,不能单纯追求掩饰问题,要从根本上解决问题。
(三)治理裂缝以科学原理为依据,各种处理方法都必须依据规范和设计要求而来,不能违背规范和设计要求。坚决避免不必要的第二次伤害,要对各種处理方案进行针对性的对比和优化。
(四)在保证质量的情况下,尽量简化施工的步骤,简单的方法是最经济适用的。
二、裂缝的种类
(1)结构裂缝:虽然现浇楼板承载力能满足设计要求,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。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。
(2)构造裂缝: PVC 管处混凝土厚度减薄, 容易出现裂缝。
(3)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。
(4)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。
三、裂缝产生原因
①混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料:当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,石子粒径又较小,为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中,若外墙转角处楼板只按老规矩配筋,已经不能适应这种变化了的条件实况,很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当,也会产生干缩裂缝。
②楼板内埋设电线套管,特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后,使板内有效截面受到不同程度的削弱(以板厚100mm为例,若埋设直径20mmPVC电线套管,而该管垂直于板跨方向铺设时,则该处混凝土受拉截面减少1/5),又因该管与混凝土的线胀系数不一致,粘结效果差,这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。
③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、板等构件共处于同一个大气环境中,当环境温度和湿度变化时,这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异,板的体积与表面积的比值较小,混凝土的收缩变形较大。具体地说,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,使板内出现拉应力,梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经热涨和冷缩的反复作用,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,在对板形成最不利状态的时候,当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。
裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉。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,楼板属收缩变形最大的部位;一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置,也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。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。
④由于施工措施安排不当,楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉,又没得到及时纠正,使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用;更有甚者,个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求,片面地追求施工进度,楼板混凝土还没有足够的强度,就迫不及待地上人操作和堆重载,使其产生过大的变形,导致裂缝产生等等。
四、处理裂缝的方法
(一)结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的受力性能时,就要考虑从力学的角度采取加固法对混凝土结构进行处理,可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。对于裂缝宽度大于0.3mm的通长、贯通的危险结构裂缝,采用结构胶粘扁钢板加固补强,板缝用灌缝高压灌胶。
(二)开槽法修补裂缝
开槽法修补法是裂缝封堵中经常使用的一种方法,该法适合于修补宽度大于 0.5mm裂缝。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。
(三)表面涂抹法
表面修补法是一种最为常用也是最方便快捷的修补法。它主要适用于受力稳定和对结构承载能力没有影响的表面浅层细微裂缝的处理。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。其它一般裂缝处理的做法是先清洗板缝,然后用1:2或1:1的水泥砂浆抹缝,最后压平养护。
(四)低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。
(五)混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其它材料。常用的置换材料有普通混凝土或水泥砂浆,聚合物或钾聚合物混凝土或砂浆。置换混凝土加固法在工程结构加固技术中通常用于混凝土强度等级偏低的混凝土结构。
五、裂缝防治对策
①要与设计商榷,在采用商品混凝土泵送施工的条件下,处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板,建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力,如适当增加板厚;提高板的配筋率;采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制,以上方法可选择采用。
②提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面,可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。
③楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)埋设,埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。
④有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式,即楼板与梁之间设置施工缝隔离。
⑤严格施工管理,浇捣楼板混凝土时铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护,随时将位置不正确的钢筋进行复位,确保其位置准确。
⑥设计楼板底模及支架时,应充分允许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。除非采用针对性的技术措施,否则只有当混凝土强度大于12MPa时,才可允许其上进行各项施工作业活动。 ⑦加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水,当气温在20℃左右时每天应浇4次;气温在25℃以上时应浇6次;气温低于5℃时,应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护,以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。
参考文献
[1]颜世平.现浇混凝土楼板裂缝的成因与防治[J].建筑工程,2008(7):218,177
[2]卢文海,项阳.钢筋混凝土楼板裂缝的施工控制技术[J].工程建设与管理.2008(2):165-166
[3]程安军.混凝土裂缝产生的原因及防治与处理方法探讨[J].山西建筑,2011.37(15):104-106.
关键词:混凝土;楼面;裂缝;成因;防治
Abstract: concrete cracks not only affects the appearance of the concrete, more important is to reduce the strengthand durability of concrete, which affects the bearing capacity of structure and safe use, many concretedestruction starts from crack. Therefore, effective control of concrete cracks, especially to avoid harmful cracks,ensure project quality, project managers and builders tostudy and explore the issue. In this paper, the authoranalyzes the causes of cracks in the concrete floor, and puts forward some preventing measures, for reference only.
Keywords: reinforced concrete floor; crack; causes;prevention;
中图分类号: TU37 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、处理裂缝的基本原则
(一)处理问题前,应该认真细致的了解形成裂缝的原因和性质,针对不同的成因提出不同的解决方法。要找到问题的源头,处理只是一种手段而不是目的,处理裂缝的最好方法就是尽量控制不出或者少出现裂缝。
(二)要摆正出态度,以解决问题的根本为出发点,不能单纯追求掩饰问题,要从根本上解决问题。
(三)治理裂缝以科学原理为依据,各种处理方法都必须依据规范和设计要求而来,不能违背规范和设计要求。坚决避免不必要的第二次伤害,要对各種处理方案进行针对性的对比和优化。
(四)在保证质量的情况下,尽量简化施工的步骤,简单的方法是最经济适用的。
二、裂缝的种类
(1)结构裂缝:虽然现浇楼板承载力能满足设计要求,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。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。
(2)构造裂缝: PVC 管处混凝土厚度减薄, 容易出现裂缝。
(3)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。
(4)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。
三、裂缝产生原因
①混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料:当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大,石子粒径又较小,为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中,若外墙转角处楼板只按老规矩配筋,已经不能适应这种变化了的条件实况,很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当,也会产生干缩裂缝。
②楼板内埋设电线套管,特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后,使板内有效截面受到不同程度的削弱(以板厚100mm为例,若埋设直径20mmPVC电线套管,而该管垂直于板跨方向铺设时,则该处混凝土受拉截面减少1/5),又因该管与混凝土的线胀系数不一致,粘结效果差,这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。
③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、板等构件共处于同一个大气环境中,当环境温度和湿度变化时,这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异,板的体积与表面积的比值较小,混凝土的收缩变形较大。具体地说,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,使板内出现拉应力,梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经热涨和冷缩的反复作用,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,在对板形成最不利状态的时候,当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。
裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉。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,楼板属收缩变形最大的部位;一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置,也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。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。
④由于施工措施安排不当,楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉,又没得到及时纠正,使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用;更有甚者,个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求,片面地追求施工进度,楼板混凝土还没有足够的强度,就迫不及待地上人操作和堆重载,使其产生过大的变形,导致裂缝产生等等。
四、处理裂缝的方法
(一)结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的受力性能时,就要考虑从力学的角度采取加固法对混凝土结构进行处理,可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。对于裂缝宽度大于0.3mm的通长、贯通的危险结构裂缝,采用结构胶粘扁钢板加固补强,板缝用灌缝高压灌胶。
(二)开槽法修补裂缝
开槽法修补法是裂缝封堵中经常使用的一种方法,该法适合于修补宽度大于 0.5mm裂缝。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。
(三)表面涂抹法
表面修补法是一种最为常用也是最方便快捷的修补法。它主要适用于受力稳定和对结构承载能力没有影响的表面浅层细微裂缝的处理。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。其它一般裂缝处理的做法是先清洗板缝,然后用1:2或1:1的水泥砂浆抹缝,最后压平养护。
(四)低压注浆法修补裂缝
低压注浆法适用于宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。
(五)混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其它材料。常用的置换材料有普通混凝土或水泥砂浆,聚合物或钾聚合物混凝土或砂浆。置换混凝土加固法在工程结构加固技术中通常用于混凝土强度等级偏低的混凝土结构。
五、裂缝防治对策
①要与设计商榷,在采用商品混凝土泵送施工的条件下,处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板,建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力,如适当增加板厚;提高板的配筋率;采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制,以上方法可选择采用。
②提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面,可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。
③楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向(或双向板的短边方向)埋设,埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。
④有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式,即楼板与梁之间设置施工缝隔离。
⑤严格施工管理,浇捣楼板混凝土时铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护,随时将位置不正确的钢筋进行复位,确保其位置准确。
⑥设计楼板底模及支架时,应充分允许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。除非采用针对性的技术措施,否则只有当混凝土强度大于12MPa时,才可允许其上进行各项施工作业活动。 ⑦加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水,当气温在20℃左右时每天应浇4次;气温在25℃以上时应浇6次;气温低于5℃时,应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护,以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。
参考文献
[1]颜世平.现浇混凝土楼板裂缝的成因与防治[J].建筑工程,2008(7):218,177
[2]卢文海,项阳.钢筋混凝土楼板裂缝的施工控制技术[J].工程建设与管理.2008(2):165-166
[3]程安军.混凝土裂缝产生的原因及防治与处理方法探讨[J].山西建筑,2011.37(15):104-106.