论文部分内容阅读
【摘要】本文针对高层框剪结构住宅楼楼板开裂现象，分析了开裂原因，指出了裂缝类型，并提出了相应的解决方法。
【关键词】高层框剪结构 楼板开裂 处理方法
近年来，高层框剪结构住宅楼楼板屡屡发生开裂现象，既影响了楼板的美观，又影响了楼板的使用性能。很多施工单位在浇筑完混凝土后，没有及时覆盖住表面，導致混凝土表面的游离水分蒸发过快，引起混凝土加快收缩，而混凝土中板和梁具有一定的热收缩差，板的收缩速度远远超过了梁的收缩速度，造成板面拉应力增大，从而使得此时强度较低的混凝土发生开裂。
1楼板开裂原因
混凝土的收缩引起的楼板断裂。混凝土在自然硬化时，水分会不断被蒸发掉，引起体积不断收缩，但是支座会对楼板的四周产生约束，使得楼板的伸缩受到阻碍，随着混凝土的不断收缩，楼板所承受的应力会达到一个临界值，一旦超过这个临界值，楼板就会发生断裂，所以混凝土的收缩是造成楼板断裂的主要原因。楼板裂缝一般发生在板角处，垂直于墙阴角线，因为这里应力比较集中。
楼板混凝土过早施工引起的开裂。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定混凝土的强度达到了一定值即1.2N/mm2后，才能在其上进行作业。但是很多施工单位为了赶工期、抢进度，在混凝土的强度达到施工要求之前，就开始作业施工，在混凝土上搬运、堆放材料，过早的给混凝土施加了荷载，从而造成了楼板的开裂。
温度变化产生的裂缝。众所周知，常温下水泥凝结硬化快，水化热也很大，在温度较高时，比如夏天，混凝土浇筑完后的水化热释放量更大，如果此时不及时对混凝土进行浇水养护，混凝土就会过度失水而收缩，引起开裂。此外，混凝土施工时，往往在混凝土浇筑初期就拆掉模板，以提高模板的利用率，但是在拆掉模板后，混凝土表面温度会急剧下降，引起温度梯度，从而在混凝土表面造成一个附加的拉应力，而此时，混凝土的水化热也会引起一个较大的拉应力，两者叠加，使得混凝土表面的拉应力达到一个很大的值，从而有开裂的危险。
板负筋下沉引起的裂缝。施工时，相关人员不遵守操作规范，野蛮施工，给钢筋造成了过重的负荷，从而引起负筋下沉，使板截面的有效高度下降，低于设计值，造成板的承载能力下降，不能满足设计要求，也是楼板裂缝产生的原因之一。
2楼板裂缝的类型
楼板裂缝主要是因为混凝土的不当收缩造成的，而收缩引起的裂缝属于早期发展型裂缝，裂缝产生后，受环境影响继续发展的可能性不是很大。本工程裂缝大致分为以下几种：
(1)微型非贯穿裂缝，宽度不会超过0.3mm，此类裂缝基本上没有危害，不会对持久强度和结构承载力造成影响，因此可以不进行处理。
(2)宽度超过0.3mm的非贯穿裂缝，此类裂缝具有一定的危害，会引起钢筋的锈蚀，从而对结构的承载能力造成不良影响，需要进行处理，可以在其表面涂抹聚酯砂浆进行封闭。
(3)分散的不成片的贯穿性裂缝，它会引起钢筋发生较为严重的锈蚀，对钢筋的使用性能造成较大的影响，需要采用改性环氧树脂灌浆法进行处理。
(4)成片的贯穿性裂缝，此类裂缝危害相当大，需要凿除混凝土，然后重新浇筑。
3楼板裂缝的处理方法
3.1改性环氧化学压力汽浆
改性环氧化学压力灌浆液是由环氧树脂、三乙烯三胺以及改性液在催化剂作用下发生相分离而成的，粘度低但是强度很高，具有橡胶相环氧树脂改性的效果，是一种很好的补强材料。
改性环氧化学压力灌浆液非常适合于细裂缝的灌注，使用起来也很方便，浆液中以重量计的原料配合比为：改性环氧树脂：乙二胺=100∶8。其主要性能指标如下表：
项目 参数
粘度（25℃） 30～83.6MPa•s
纯胶体抗拉强度 14.7～24.5 MPa
纯胶体抗压强度 58.5～118.3Mpa
劈裂抗拉强度 3.5～4.5 MP
固砂体抗压强度 41.7～68.6 MPa
轴心抗压强度 32 MPa
抗拉强度 2.75 MPa
弯曲抗压强度 35MPa
施工工艺如下：
(1)处理表面，先用钢丝刷刷净裂缝，再用压缩空气吹掉浮尘。
(2)进浆嘴粘贴。粘贴进浆嘴时，最好选择在裂缝宽度较大的位置，且应该在裂缝的交叉点和起点处都粘贴进浆嘴。进浆嘴的粘贴方法为以300～500mm的距离用速凝胶将灌浆嘴粘在灌浆口上。
(3)封缝。上下裂缝用速凝胶封闭好，2天后检查封闭效果，先沿着裂缝涂刷一层肥皂水，然后从进浆嘴通人压缩空气，如果肥皂水不起泡，则说明封闭效果不错，否则马上擦去肥皂水，并重新用速凝胶封闭严密。
(4)配浆。现场配置的浆液使用时间不能超过3h，可以根据裂缝宽度和气温适当调整两种浆液原料的配比，浆液配置好后要放在干净的胶桶中备用，流动性较差时则不继续使用。
(5)灌浆。灌浆的技术路线为：料桶→胶管→灌浆机→胶管→进浆嘴。灌浆时，从裂缝的一端开始，然后逐步向另一端灌注，灌注完浆液后逐步加压，压力从0Mpa逐渐升高到0.25 Mpa，保持不变。灌浆时需要注意邻近的进浆嘴，如果出现冒浆则要立刻关闭阀门停止进浆，同时快速堵住冒浆的进浆嘴。堵住进浆嘴后，再打开阀门灌注3～5min。将连接第一个进浆口的胶管拔下来，然后堵住。将第二个进浆嘴的堵头拔出来，然后连上胶管灌浆直至灌完一条缝为止。最后复原，72h后打掉进浆嘴，铲掉混凝土板面上的胶泥。
3.2重浇楼板混凝土
顾名思义，施工前要先将原来的混凝土凿除。方法如下：先在楼板底支设牢固的临时模板，作为混凝土凿除的工作平台，然后用钢钎沿着混凝土板的周边凿出20～30cm宽的环形带，以便凿除中间混凝土时，减少对周边结构的影响，需要注意的是，在凿除混凝土的过程中，不能扰动原有筋，保持混凝土握裹。
(1)模板支设。支设模板时，在新旧混凝土板接缝50cm宽的范围内，特意使模板伸出缝外20～30cm宽，并低于原楼板底1cm，同时在该处模板沿着接缝设置长方木，安设双向木楔在方木的每个支点下，混凝土初凝前向上挤压此处模板，使混凝土密实。将1cm厚的泡沫塑料条夹在模板外边缘与原混凝土楼板之间，防止漏浆。
(2)钢筋。1)凿除混凝土板时，原配筋保持不动，若有损坏，则应重新配上，并按照平面图加配钢筋。2)不要破坏楼板上的加筋，尤其是梁内受力钢筋。
(3)混凝土。 1)使用更高一级的细石混凝土，并掺加12%UEA膨胀剂，控制拌合物坍落度在30～50mm范围内。2)混凝土浇筑前先冲净模板，将新旧混凝土接搓处原混凝土泡水12h，然后将接缝处的混凝土用掺加了10%108胶的水泥浆满刷一遍。3)浇筑后，用平板振捣器振捣混凝土，表面收干后，为防止产生裂缝，再用木抹抹压3遍以上。
(4)养护及拆模。用低等级砂浆在浇筑好的板四周砌2皮砖，灰缝要密实，防止漏水，蓄5cm的水养护14天，然后拆模。
4结语
施工单位务必于高层框剪结构住宅楼楼板的施工中加强质量监管，防止混凝土裂缝尤其是贯穿裂缝的产生。
【参考文献】
【1】 宋越 关长霞 高层框剪结构住宅楼板开裂处理方法 科技咨询导报2007
【2】 吴绪志 李志刚 高层框剪结构住宅楼板开裂的原因及处理措施 技术与市场 2011
【3】 林长辉 张吉良 浅谈施工中高层框剪结构住宅楼板开裂的预防和处理科技资讯 2010
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】高层框剪结构 楼板开裂 处理方法
近年来，高层框剪结构住宅楼楼板屡屡发生开裂现象，既影响了楼板的美观，又影响了楼板的使用性能。很多施工单位在浇筑完混凝土后，没有及时覆盖住表面，導致混凝土表面的游离水分蒸发过快，引起混凝土加快收缩，而混凝土中板和梁具有一定的热收缩差，板的收缩速度远远超过了梁的收缩速度，造成板面拉应力增大，从而使得此时强度较低的混凝土发生开裂。
1楼板开裂原因
混凝土的收缩引起的楼板断裂。混凝土在自然硬化时，水分会不断被蒸发掉，引起体积不断收缩，但是支座会对楼板的四周产生约束，使得楼板的伸缩受到阻碍，随着混凝土的不断收缩，楼板所承受的应力会达到一个临界值，一旦超过这个临界值，楼板就会发生断裂，所以混凝土的收缩是造成楼板断裂的主要原因。楼板裂缝一般发生在板角处，垂直于墙阴角线，因为这里应力比较集中。
楼板混凝土过早施工引起的开裂。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定混凝土的强度达到了一定值即1.2N/mm2后，才能在其上进行作业。但是很多施工单位为了赶工期、抢进度，在混凝土的强度达到施工要求之前，就开始作业施工，在混凝土上搬运、堆放材料，过早的给混凝土施加了荷载，从而造成了楼板的开裂。
温度变化产生的裂缝。众所周知，常温下水泥凝结硬化快，水化热也很大，在温度较高时，比如夏天，混凝土浇筑完后的水化热释放量更大，如果此时不及时对混凝土进行浇水养护，混凝土就会过度失水而收缩，引起开裂。此外，混凝土施工时，往往在混凝土浇筑初期就拆掉模板，以提高模板的利用率，但是在拆掉模板后，混凝土表面温度会急剧下降，引起温度梯度，从而在混凝土表面造成一个附加的拉应力，而此时，混凝土的水化热也会引起一个较大的拉应力，两者叠加，使得混凝土表面的拉应力达到一个很大的值，从而有开裂的危险。
板负筋下沉引起的裂缝。施工时，相关人员不遵守操作规范，野蛮施工，给钢筋造成了过重的负荷，从而引起负筋下沉，使板截面的有效高度下降，低于设计值，造成板的承载能力下降，不能满足设计要求，也是楼板裂缝产生的原因之一。
2楼板裂缝的类型
楼板裂缝主要是因为混凝土的不当收缩造成的，而收缩引起的裂缝属于早期发展型裂缝，裂缝产生后，受环境影响继续发展的可能性不是很大。本工程裂缝大致分为以下几种：
(1)微型非贯穿裂缝，宽度不会超过0.3mm，此类裂缝基本上没有危害，不会对持久强度和结构承载力造成影响，因此可以不进行处理。
(2)宽度超过0.3mm的非贯穿裂缝，此类裂缝具有一定的危害，会引起钢筋的锈蚀，从而对结构的承载能力造成不良影响，需要进行处理，可以在其表面涂抹聚酯砂浆进行封闭。
(3)分散的不成片的贯穿性裂缝，它会引起钢筋发生较为严重的锈蚀，对钢筋的使用性能造成较大的影响，需要采用改性环氧树脂灌浆法进行处理。
(4)成片的贯穿性裂缝，此类裂缝危害相当大，需要凿除混凝土，然后重新浇筑。
3楼板裂缝的处理方法
3.1改性环氧化学压力汽浆
改性环氧化学压力灌浆液是由环氧树脂、三乙烯三胺以及改性液在催化剂作用下发生相分离而成的，粘度低但是强度很高，具有橡胶相环氧树脂改性的效果，是一种很好的补强材料。
改性环氧化学压力灌浆液非常适合于细裂缝的灌注，使用起来也很方便，浆液中以重量计的原料配合比为：改性环氧树脂：乙二胺=100∶8。其主要性能指标如下表：
项目 参数
粘度（25℃） 30～83.6MPa•s
纯胶体抗拉强度 14.7～24.5 MPa
纯胶体抗压强度 58.5～118.3Mpa
劈裂抗拉强度 3.5～4.5 MP
固砂体抗压强度 41.7～68.6 MPa
轴心抗压强度 32 MPa
抗拉强度 2.75 MPa
弯曲抗压强度 35MPa
施工工艺如下：
(1)处理表面，先用钢丝刷刷净裂缝，再用压缩空气吹掉浮尘。
(2)进浆嘴粘贴。粘贴进浆嘴时，最好选择在裂缝宽度较大的位置，且应该在裂缝的交叉点和起点处都粘贴进浆嘴。进浆嘴的粘贴方法为以300～500mm的距离用速凝胶将灌浆嘴粘在灌浆口上。
(3)封缝。上下裂缝用速凝胶封闭好，2天后检查封闭效果，先沿着裂缝涂刷一层肥皂水，然后从进浆嘴通人压缩空气，如果肥皂水不起泡，则说明封闭效果不错，否则马上擦去肥皂水，并重新用速凝胶封闭严密。
(4)配浆。现场配置的浆液使用时间不能超过3h，可以根据裂缝宽度和气温适当调整两种浆液原料的配比，浆液配置好后要放在干净的胶桶中备用，流动性较差时则不继续使用。
(5)灌浆。灌浆的技术路线为：料桶→胶管→灌浆机→胶管→进浆嘴。灌浆时，从裂缝的一端开始，然后逐步向另一端灌注，灌注完浆液后逐步加压，压力从0Mpa逐渐升高到0.25 Mpa，保持不变。灌浆时需要注意邻近的进浆嘴，如果出现冒浆则要立刻关闭阀门停止进浆，同时快速堵住冒浆的进浆嘴。堵住进浆嘴后，再打开阀门灌注3～5min。将连接第一个进浆口的胶管拔下来，然后堵住。将第二个进浆嘴的堵头拔出来，然后连上胶管灌浆直至灌完一条缝为止。最后复原，72h后打掉进浆嘴，铲掉混凝土板面上的胶泥。
3.2重浇楼板混凝土
顾名思义，施工前要先将原来的混凝土凿除。方法如下：先在楼板底支设牢固的临时模板，作为混凝土凿除的工作平台，然后用钢钎沿着混凝土板的周边凿出20～30cm宽的环形带，以便凿除中间混凝土时，减少对周边结构的影响，需要注意的是，在凿除混凝土的过程中，不能扰动原有筋，保持混凝土握裹。
(1)模板支设。支设模板时，在新旧混凝土板接缝50cm宽的范围内，特意使模板伸出缝外20～30cm宽，并低于原楼板底1cm，同时在该处模板沿着接缝设置长方木，安设双向木楔在方木的每个支点下，混凝土初凝前向上挤压此处模板，使混凝土密实。将1cm厚的泡沫塑料条夹在模板外边缘与原混凝土楼板之间，防止漏浆。
(2)钢筋。1)凿除混凝土板时，原配筋保持不动，若有损坏，则应重新配上，并按照平面图加配钢筋。2)不要破坏楼板上的加筋，尤其是梁内受力钢筋。
(3)混凝土。 1)使用更高一级的细石混凝土，并掺加12%UEA膨胀剂，控制拌合物坍落度在30～50mm范围内。2)混凝土浇筑前先冲净模板，将新旧混凝土接搓处原混凝土泡水12h，然后将接缝处的混凝土用掺加了10%108胶的水泥浆满刷一遍。3)浇筑后，用平板振捣器振捣混凝土，表面收干后，为防止产生裂缝，再用木抹抹压3遍以上。
(4)养护及拆模。用低等级砂浆在浇筑好的板四周砌2皮砖，灰缝要密实，防止漏水，蓄5cm的水养护14天，然后拆模。
4结语
施工单位务必于高层框剪结构住宅楼楼板的施工中加强质量监管，防止混凝土裂缝尤其是贯穿裂缝的产生。
【参考文献】
【1】 宋越 关长霞 高层框剪结构住宅楼板开裂处理方法 科技咨询导报2007
【2】 吴绪志 李志刚 高层框剪结构住宅楼板开裂的原因及处理措施 技术与市场 2011
【3】 林长辉 张吉良 浅谈施工中高层框剪结构住宅楼板开裂的预防和处理科技资讯 2010
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。