建设工程现浇板裂缝的产生原因与防治措施

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  摘 要 近年来,随着城市住宅建设步伐的加快,一座座新楼拔地而起,国家有关部门对工程质量的监管更加重视,尤其对钢筋混凝土现浇板出现的裂缝非常关注。
  关键词 现浇板 裂缝
  工程现浇板裂缝宽度一般在0.2 mm~0.4 mm,位置大多数处在楼板的四角,朝阳处更为明显。经实践表明,混凝土只要按工艺标准施工,严格按操作规范施工,现浇板的裂纹是可以通过质量控制的。
  一、引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩
  因为混凝土在自然硬化过程中由于水分不断蒸发,而体积渐渐收缩,但楼板四周受支座的约束,不能自由伸缩,所以,当混凝土的收缩引起现浇板的约束应力超过一定限度时,势必引发现浇板开裂,而且裂缝部位多发生在应力比较集中的地方。混凝土结构成型后,没有覆盖养护,受到风吹日晒,表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂。混凝土结构长期裸露在露天,未及时回填土或封闭,处于时干时湿状态。使表面湿度经常发生剧烈变化。采用含泥量大的水洗砂配制混凝土,收缩大,抗拉强度低,产生裂缝。混凝土经过振捣,表面形成水泥含量较多的砂桨层,使收缩量增大。水灰比过大,配合比不正确,混凝土成型后过稀,在正常温度中不及时养护,都是造成混凝土裂缝的主要原因。
  二、撞击裂缝和现浇板上过早施加荷载引起的裂缝
  为了赶工期,混凝土未达到强度就受到了外界应力的冲击,使混凝土产生了内伤,出现了裂纹。裂缝有水平的、垂直的、斜向的;裂缝的部位和走向随着受到撞击荷载的作用点、大小和方向而异。裂缝宽度、深度和长度不一,无一定规律性。拆模时由于工具或模板的外力撞击而使结构出现裂缝,如拆模板时,常引起斜向裂缝,用吊机拆除内外墙的模板时,稍一偏移,就撞击承载力还很低的混凝土构件,引起水平或垂直的裂缝。拆模过早混凝土强度尚低,常导致出现沿钢筋的纵向或横向裂缝;拆模方法不当,使结构受力不匀或受到剧烈的振动,梁板混凝土尚未达到脱模强度,堆放材料,使梁板受到振动或超过比设计大的施工荷载作用而造成裂缝。《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2 N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。但施工企业为了抢时间,赶进度,在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏、搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷,人为地造成了现浇板裂缝。
  三、温度变化引起的裂缝
  大家知道,水泥在常温下具有凝结硬化快、水化热大等特点,尤其在夏天,混凝土浇筑后,水化热释放量大,混凝土在高温下,得不到及时浇水养护,而失水收缩,使混凝土发生干裂,最终导致开裂。调查中发现,居多板角裂缝都处在遭受太阳直接曝晒的朝阳面。 在工程上顶层混凝土受到温度影响比较大,由于混凝土浇筑后表面未及时覆盖,表面的游离水分蒸发过快,导致混凝土的收缩速度加快。其中,板的收缩值又远大于梁的收缩值,附加了热收缩差,从而加大了版面的拉应力,而此时的混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形应力而开裂。表面温度裂缝,多由于温差较大引起的。混凝土结构构件,特别是大体积混凝土浇筑后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差较大,受到外界的约束而引起裂缝。
  四、板负筋下沉产生的裂缝
  在施工过程中,由于施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力达不到设计的要求,从而导致板裂缝的产生。房屋过长未设置必要的伸缩缝,也是导致裂缝的原因。
  如何防治现浇板裂缝的产生,根据多年的施工经验,提供以下一些防治措施,可供参考:
  一是认真做好现浇板养护工作,是保证混凝土强度,防治裂缝产生的重要环节之一。规范规定,常温下混凝土浇筑后12 h内必须覆盖保温养护,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7 d;对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14 d养护,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度;另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,因而大量缺水而产生裂缝。所以,做好混凝土的浇水养护,既可减少温度产生的裂缝,也可降低混凝土收缩而产生的裂缝。
  二是现浇板上不要过早上人、堆料、施荷加载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度。在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,这样带给现浇板的不是强度,而是更多的裂缝。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2 N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
  三是严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板内上面,有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用Φ10~Φ14的钢筋马凳,纵横间距800 mm左右来固定钢筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。
  四是严格控制好砂、石粒径及含泥量。现浇板应选用中粗砂,砂石含泥量均不得超过1%,如砂、石粒径过细过小,含泥量过大,都会降低混凝土强度,最终会使混凝土产生裂缝。配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量。应全面考虑适量多用骨料,少用粉料以减少裂缝的产生,坍落度也应适当控制,不宜过大。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率。同时要捣固密实,以减少收缩量,提高混凝土早期的抗裂强度。在炎热季节,要加强表面的抹压和养护,在混凝土表面覆盖塑料薄膜或潮湿草袋,使水分不易蒸发,这都是防止混凝土裂缝的良好措施。混凝土水泥用量,水灰比和砂率不能过大;提高粗骨料含量,以降低干缩量;严格控制砂石含量,避免使用过量水洗砂;混凝土应振捣密实,但避免过度振捣;在混凝土初凝后,终凝前进行二次抹压,以提高混凝土的抗拉强度,减少收缩量。
  五是在板四角配置一定数量的角筋,即辐射筋,针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象,在板角四周增设Φ8@200 mm长为1 800 mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效地改变和控制裂缝的产生。
  六是严格控制拆模时间,模板的周转配量,应充分考虑到规定的拆模时间。2 m≤跨度距离≤8 m时,拆摸时混凝土强度必须达到其标准值75%;当跨度距离>8 m时,拆摸混凝土强度必须达到其标准的100%。防止过早拆摸而引起的现浇板梁混凝土的损伤。
  七是现浇楼板裂缝处理的措施:宽度≤0.3 mm的非贯穿裂缝,对结构承载力及持久强度无有害影响,可用柔性腻子进行处理,以增加工程装饰美观;宽度>0.3 mm的非贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀,影响结构持久承载力,采用表面防水聚酯砂桨封闭法处理;不成片、分散的贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀,影响使用功能,采用改性环氧树脂灌浆法处理;对贯通裂缝已成片的现浇板凿除混凝土并重新浇筑。
  五、结束语
  综上所述,现浇钢筋混凝土楼板一旦产生肉眼可见到的裂缝,则不仅产生不安全感,而且可引起渗漏、保护层脱落和结构强度降低等严重缺陷。因此,本文对裂缝原因进行详细的分析,并从多方面提出防治措施,如果严格按规定执行,有些现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题是可以消除的。
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