现浇混凝土楼板开裂成因及预防措施

(整期优先)网络出版时间:2022-09-22
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现浇混凝土楼板开裂成因及预防措施

潘日腾 ,苏国梁 ,冯军程

中建八局第一建设有限公司  山东 济南  250014

摘要:现浇楼板在建筑施工中的广泛使用,无疑为工程增加了安全系数,增强了抗震性能,增强了使用者的安全感。混凝土开裂问题一直是影响混凝土楼板工程质量的一个重要问题,也严重地影响着施工的质量。楼板开裂主要有:表层开裂、纵向开裂、横向开裂和斜向开裂。尽管目前已有的理论结论是:现浇普通混凝土楼板开裂这种现象是不可避免的,但是在建筑工程施工中采取严格的技术管理措施,可以有效地降低和预防开裂。

关键词:楼板;开裂;预防措施

在建筑材料的迅速发展和施工工艺的进步下,现浇混凝土板代替了传统的预制板,由于其良好的性能,使得楼层的不均匀沉降得到了有效的控制。但由于混凝土本身的特性和施工质量等诸多因素,使得楼板容易产生开裂,不仅会对结构的承载力、耐久性、使用寿命造成一定的影响,而且还会给使用者带来很多的不安。所以在设计施工中要高度重视,及时采取有效的措施防止楼板开裂。

一、现浇混凝土楼板开裂形式

①楼板底部中间沿辐射状分布,或板面无规则地短裂。②楼板四个角与墙壁或横梁的接合部,走向与板的对角线方向的开裂。③靠近管道的地方,在管道的方向上。④浇筑过程中预留的施工缝接处理不当,接头部位易产生裂开裂。如果不按设计要求设置变形缝,很可能会因为长度太大而导致收缩变形产生开裂。⑤在施工过程中,由于不重视上部扣筋的防护,导致扣筋发生踩踏而产生开裂。

二、现浇混凝土楼板开裂成因分析

(一)设计层面

在设计层面上,因为伸缩缝的设置不当,使得伸缩缝间隔不满足自由伸缩比的设置要求,从而使开裂现象增加。此外,由于在转角处的应力集中,容易产生裂缝。配筋间距过大,容易导致楼板的抗拉承载力不均匀,尤其是在承受承载力的钢筋没有贯通长度时,板沿负弯矩产生了裂纹。在转角处,由于楼板两侧受力较大,且呈双向收缩,若不合理设置双向钢筋,极其容易形成斜开裂的现象。另外在设计时,一般都会对承重支座进行假定计算,但在施工过程中,这种假定计算就与实际操作部分不相符,因为在进行楼板与梁的整体浇筑的时候,其支座上存在剪力和弯矩,而且当楼板跨度比较大的时候,板顶支座极容易出现开裂的现象。

(二)材料特性

1.骨料:混凝土中的碎石必须是连续级配,最小颗粒直径为5毫米,但在实际工程中,很多工程都不可能实现连续级配,此外,目前业主普遍只在意混凝土的强度是否达到要求,对于碎石只要可以达到控制最大粒径强度就可以了,而忽略了细骨料的粒径[1]。2.外加剂对混凝土的影响:添加化学剂会使混凝土的干燥收缩增加,使混凝土产生更多的开裂,并使开裂出现的时间大大提前。3.混凝土配合比:在现代建筑施工中,水灰比太大时,混凝土在养护前期的时候孔隙水是饱和的,收缩程度较低,但后期不注意养护的话,混凝土孔隙水可能迅速流失,从而出现开裂;在凝固过程中干缩量的变化取决于水分蒸发和凝胶脱水,而骨料粒径的变化会影响混凝土之间的连接能力,在一定程度上也会导致混凝土开裂。

(三)施工原因

1.工程中混凝土的强度没有达到设计要求的强度,其抗拉强度呈下降趋势,导致了楼板开裂的产生。

2.钢筋和楼板的厚度也没有达到设计要求。在施工中,由于钢筋的配比不满足要求,且钢筋间距太大,会导致楼板出现裂缝。在工程中,由于不合理地减少钢筋的数目,会造成结构安全问题。

3.钢筋防护层过厚;施工中浇筑混凝土时不铺架板,工人在钢筋上踩踏造成上部钢筋保护层厚度过大,进而导致板表开裂。尤其是在负弯矩钢筋无通常布置的情况下,负弯矩钢筋端部沿板边缘几乎成直线发展时,常发生开裂。

4.没有维护措施。混凝土浇筑后,不能按照规定进行养护,造成板的收缩和开裂。

三、现浇混凝土楼板开裂防治对策

以北京市昌平区小米智能工厂二期项目工业厂房施工为例,在该项目中采用了如下诸多技术措施来应对现浇混凝土楼板的开裂。

(一)材料方面

混凝土现浇板开裂的原因是原材料,在选用原材料时,采取了下列方法来防止其开裂:1根据相关的研究,混凝土每立方米的水泥加入量增加10公斤,所产生水化热使混凝土温度上升1摄氏度。因此,本项目选用了低热量的矿渣硅酸盐水泥,不仅可以降低水泥的用量,而且可以使混凝土的后期强度得到最大程度的发挥。2混凝土配合比的选择与工地的天气、场地等实际情况相适应。本项目通过选择高质量的粗骨料,严格控制掺入量,减少含泥量,提高了混凝土的抗开裂性能。3合理地添加粉煤灰、外加剂。有关试验表明,当掺入20%的粉煤灰后,混凝土的水化热温度则会降低30%。因为外加剂能起到减水、分散的作用,在增强强度的时候还能有效地降低耗水量、水化热温度、延缓放热峰值发生、减小因温差而产生的开裂。

(二)施工方面

1.严格按照设计要求,对楼板的厚度、混凝土的强度、钢筋的直径、下层钢筋的防护厚度和地板的平整度等方面把控施工质量,确保不出现差错,一旦与设计要求不一致,就会增加现浇混凝土楼板开裂的概率。2.确保模板具的稳定性,尤其是底层模板支撑部位的架体要牢固可靠。3.预埋线管的铺设采取了可靠、合理的固定措施,以防止在同一部位设置多条管道。4.在混凝土浇筑过程中,应保证搅拌均匀,不能有漏振和过振;振捣时,钢筋工人必须在现场,并对不合格的钢筋进行纠正。浇注泵送混凝土后1-1.5小时内进行复振,以避免出现早期的塑性开裂,并进行观测。如有开裂,应立即修补。5.强化楼板的湿化养护,及时覆盖浇水,避免暴晒和强风侵袭,保证潮湿的养护时间达到标准。通常,湿法养护应在7天以内,而泵送混凝土不得少于14天以内。

(三)设计层面

1.降低现浇板长度,采用施工缝将现浇楼板划分为若干单元,以降低约束作用对结构的负面影响;本项目中1#手机工厂地下室顶板采用了“先放后抗、以抗为主”的跳仓法施工,取消了温度后浇带,将地下室顶板施工区段共分为了20个仓格,分5个施工批次施工,每施工批次时间间隔为7天,形成了仓块流水施工的工序连接。经现场实施后对混凝土收缩裂缝的发展取得了良好的控制效果。2.为了防止裂缝产生大的宽度、深度裂缝,采用小直径、小间距配筋方式,使裂缝的发展得到有效的控制。3.房屋建筑的平面布局有规律性,尽量避免平面切割。钢筋或横梁在凹面处周围加固,以补偿和均衡。4.控制现浇楼板的厚度,本项目楼板厚度控制在了一百二十毫米。5.在楼板两侧采用双层双向钢筋,间隔不超过二百毫米,直径不小于八毫米。6.在外墙拐角上安装直径不少于8mm、长度1/3、不少于1500mm的放射筋。7.现浇楼板上的混凝土强度不高于C30,而水泥的强度不高于42.5R。8.当楼面内的线管数量过多时,应适当增加楼板的厚度,以确保有效截面高度,并在线管上部安装钢筋网片。

(四)开裂修补方法

1表面抹灰:对防水要求低、开裂开得较小的楼板,清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护[3]。2表面涂层:用于在表面存在少量纤维的情况下喷涂油漆、沥青漆等,以堵塞小裂缝并防止腐蚀;3混凝土楼板表面:对于防水要求较高的楼板,采用环氧树脂或环氧焦油胶料粘贴玻璃丝涂。4压力灌浆:使用压力设备,将胶结浆注入混凝土缝里,修补裂缝。当裂缝扩展超过对结构负载有重大影响的规范极值时,必须由设计师提出加固方案。

结论

总之,钢筋混凝土现浇楼板开裂是一种“顽疾”,其开裂问题也越来越受到业主和施工单位的重视。开裂问题不但会让人感到不舒适不放心,而且还会影响到建筑的使用寿命和安全。因此,对裂缝成因进行分析,制订预防开裂的对策,以改善施工质量和安全性能,是不能拖延的。

参考文献

[1]王小强.建筑工程现浇钢筋混凝土楼板开裂的原因分析及处理措施[J].中国建筑装饰装修,2022(09):174-176.

[2]刘骏飞,王文.土木工程混凝土楼板裂缝技术分析[J].居舍,2022(05):45-47.

[3]曾康灵.某多层住宅现浇混凝土楼板开裂原因分析[J].工程质量,2022,40(01):91-94.