浅论高层建筑混凝土楼板裂缝的原因及控制

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  [摘要]:大部分的高层建筑为现浇钢筋混凝土框架结构,并大量应用泵送混凝土。但通过近几年的工程实践发现,采用泵送混凝土的现浇钢筋混凝土框架结构经常产生楼屋面板裂缝,并且成为较难克服的质量通病之一。本文通过对裂缝产生的原因进行分析,进而提出一些控制措施。
  [关键词]:高层建筑 混凝土楼板 裂缝
  中图分类号:TU978 文献标识码:TU 文章编号:1009-914X(2013)01- 0129-01
  一、引言
  近年来,随着土木工程施工技术的不断发展,高层建筑不断增多、
  增高,对作为主要承重结构的钢筋混凝土的质量要求,也越来越高,对高层建筑现浇楼板裂缝控制提出了更高的要求。有相当一部分现浇楼板在房屋角部出现45度的斜裂缝;也有相当一部分现浇楼板沿梁边0.3米左右展开裂缝。这些有害裂缝的出现,不利于结构的安全,所产生的问题不可小觑。混凝土楼板裂缝对高层建筑的安全性、稳定性、耐久性等具有极大的威胁。
  二、楼板裂缝的的成因分析
  1、设计方面
  1)目前一些住宅因地形平而限制的原因导致建筑平而不规则,在凹口阳角及阴角处未采取相应的构造措施。
  2)为节约造价,现浇板设计厚度不足。
  3)建筑物两端开间及变形缝两侧的现浇板、平而横向尺寸变化大的开间、大小房间尺寸悬殊的小板等板内钢筋设置不合理。
  4)施工过程中,因水、电、设备各专业未充分做好相互配合,导致预埋管线在同一位置重叠或集中,从而削弱了楼板实际厚度。
  5)住宅建筑长度过长时未考虑设置后浇带,同时未进行温度分析,板内配筋设置不合理等。
  2、裂缝的主要原因是混凝土收缩引起
  (1)水泥性能混凝土收缩的影响。大量实验研究表明,水泥抗裂性能的降低导致混凝土收缩增大;由于追求高强度及早强,水泥的含碱量越来越高,水泥细度越来越细,C3S含量越来越高,这使水泥抗裂性能大幅度降低。
  (2)混凝土硬化前的收缩。根据试验研究硬化前收缩率比硬化的收缩率大10 --30倍。浇筑楼板混凝土时,表面温度高,水蒸发量划良快变硬化,而内部混凝土未硬化。在表面至内部未硬化混凝土之间,存在硬化梯度层,这层制约了内部混凝土继续变形。由于未硬化混凝土变形快,在变形到一定程度,表层硬化就被拉裂。
  3、施工因素引起的裂缝
  混凝土配比不正确;混凝土浇捣时振捣不密实,压光时间不当,或振捣时间过长,使粗骨料下沉,而层浮浆多;混凝土浇捣后养护不及时、不充分、表层失水太快,里层混凝土水化不足;混凝土搅拌时间不足导致混凝土中各成分不能均匀混合,影响强度。施工荷载的过早施加、超载也是造成混凝土早期裂缝的主要原因。
  三、裂缝控制的措施
  1、设计方面的控制措施
  1)砖棍结构住宅的建筑平而应规则,避免平而形状突变。当平而有凹口及洞口时,凹口、洞口周边楼板的配筋应适当加强,并在凹口阳角及阴角处应设置构造柱;当楼板平而形状不规则时,应调整平而或采取构造措施。
  2)钢筋棍凝土现浇楼板(以卜简称现浇板)的设计厚度不应小于120mm ,厨房、浴厕、阳台板不应小于100mm。
  3)建筑物两端开间及变形缝两侧的现浇板、平而横向尺寸变化大的开间、大小房间尺寸悬殊的小板应设置双层双向钢筋,其他开间宜设置双层双向钢筋,钢筋直径不应小于8mm,间距不应大于100mm。其它外墙阳角处和跨度大于4m现浇板的角部应设置放射形钢筋,钢筋的数量不应少于7小10,长度应大于板跨的1/3,且不应小于2000mm。
  4)预埋管线不应集中通过楼板,应分散布置,设计中水、电、设备各专业应当相互配合,在同一位置管线重叠不得超过两层,交叉布线处应采用接线盒。穿线管的直径应小于1/3楼板厚度,且不应超过SOmm,并使管壁至板上卜边缘净距不应小于25 mm管线必须布置在上卜层钢筋网片之间,若跨中未设计上层钢筋,则沿管线方向在板的上表而增设小6双向间距100宽600mm的钢筋网片,多根管线并排时,增设钢筋网片的宽度应超出管线每边300mm。
  2、减少混凝土的收缩的控制
  (1)混凝土配合比设计及原材料的控制。首先,选择水泥要考虑水泥的抗裂性能,控制含碱量降低水化热。其次,增大粗骨料的比例并保证粗骨料有良好的级配,减少骨料的孔隙率,增加骨料的密实度。
  第三,砂的粗细程度对于混凝土的强度有明显影响,在泵送混凝十官采用级配良好的中砂,根据混凝土强度选择合理的砂率,在保证混凝土流动性基础上可减少用水量和水泥用量,降低水化热提高混凝土的抗裂性能。第四,水灰比的控制,由于商品混凝土生产厂家为便于混凝土的运输、泵送,在相同水泥用量同时增大用水量,造成混凝土水灰比过大、坍落度过大,引起混凝土表面浮浆过厚,使水分过多、表面蒸发过快,产生干缩裂缝和沉陷裂缝,因此严格控制混凝土的水灰比是解决混凝土裂缝最有效途径之一。
  (2)施工过程工艺控制。施工中应提高混凝土的密实性、均匀性,减少混凝土的收缩。首先,保证预拌棍凝土的质量。目前高层建筑基本上采用商品混凝土泵送施工,在施工时首先应严格保证商品混凝土的质量,要求生产厂家结合工程实际认真、合理做好混凝土配合比的设计工作,并严格按要求把好原材料质量。其次,坍落度和温度的控制。商品混凝土要严格控制混凝土坍落度,到施工现场后应逐车检查泵车泄料口混凝土坍落度,对坍落度大的混凝土车坚决退场,以保证混凝土半成品的质量。同时应控制混凝土车运输、停留时间,避免因运输、停留时间过长,减少坍落度损失。第三,施工时应布料均匀、振捣密实。对高层建筑板面混凝土施工时,混凝土泵送出料口宜采用布料机施工作业,使混凝土在施工作业面布料均匀,避免混凝土泵送管卸料口粗骨料沉积过多,而离卸料管口远的地方因振动运输使细骨料、砂浆过多,混凝土级配不均匀现象产生。施工时应加强对棍凝土浇筑施工管理力度,要求做到振捣密实,严格防止混凝土漏振现象的发生。
  3、施工方面控制措施
  施工之前加强与施工图设计者的沟通,精心安排施工,以调换材料的方式将楼面面层和楼板混凝土同时进行浇捣,并注意采取有效的安全保护措施,并与上层钢筋位置的提升同时进行,从而实现只要不增加荷载,就能增强楼板刚度,从而有效降低裂缝产生的几率。
  总而言之,高层建筑混凝土楼板裂缝的控制所涉及的囚素较多,
  原因较为复杂。因此,在高层建筑混凝土楼板裂缝控制力方面,我们应该坚持以裂縫预防为主,辅之以出现裂缝后的处理措施,这样才能既治标又治本,真正实现标本兼治。在进行裂缝控制时,应该严格遵循相关要求,结合实际情况,采取行之有效的措施予以解决,不断提高裂缝控制技术,以便更好地为我国建筑事业发展服务。
  参考文献:
  【1】李增贤.高层建筑楼板裂缝成因及控制措施浅析【J】价值工程.2010.(03)
  【2】石修源.混凝土裂缝成囚分析与控制处理【J】.中国集体经济.2011.(13)
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