1、1高层混凝土楼板裂缝防治措施摘要:本文结合实际工程项目的实践经验,分析了混凝土施工楼面裂缝形成的原因,提出了预防和控制的混凝土裂缝的措施,以确保混凝土的工程质量。 关键词:混凝土楼面;温度裂缝;塑性裂缝;干缩裂缝;防治措施 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 长期以来,由于人们对混凝土裂缝问题上重视程度不高,或认识偏差较大,混凝土开裂现象十分普遍,严重破坏了建筑物的外观质量,给业主的心理造成不安全感。其次,从承载力角度而言,由早期裂缝发展而成的贯穿裂缝和深层裂缝改变混凝土的受力条件,降低结构的承载能力,影响了建筑物的质量和运行安全性。第三,从耐久性角度出发,混凝土结构体表面或内部
2、发生的裂缝将对建筑物防水性、抗渗性、钢筋锈蚀性、化学侵蚀性等耐久性产生严重的危害,缩短建筑物的使用寿命。因此,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽可能减少裂缝的数量和宽度,以确保工程质量。目前,泵送混凝土广泛应用在多高层建筑及大体积混凝土中,达到了提高施工工效,节约施工成本的良好效果。但是,工程实践表明,泵送混凝土属于大流态性的混凝土,具有坍落度大、水泥用量多、含砂率高等特点,因此,在施工中产生裂缝的概率较高。特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起的投诉、2纠纷、以及索赔要求等。现结合本人大量施工实践中的经验和教训,以及裂缝的防治处理,介绍以施工为主、兼顾设
3、计和材料原因分析楼面裂缝的综合性防治及具体措施。对混凝土楼面施工裂缝产生的原因及防治措施进行探讨。 一、混凝土裂缝简述 混凝土在施工中对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。 裂缝产生的主要原因:由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;由变形(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等)引起的裂缝;由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。 裂缝的分类:按裂缝的方向、形状分类有水平裂缝、垂直裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、
4、斜向裂缝以及放射状裂缝等;按裂缝深度分类有贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种;按成因分类主要有塑性裂缝、干缩裂缝、温度裂缝及不均匀沉降裂缝。 二、裂缝形成的原因和防止措施 (一)温度裂缝 1、裂缝形成的原因 混凝土是热的不良导体,传热很慢,混凝土浇筑后,在混凝上硬化初期,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每 100Kg 水泥可使混凝土3温度升高 10左右,加上混凝土的入模温度,在 23d 内,混凝土内部温度可达 5080,造成内外温差很大,形成温度梯度,而混凝土的线膨胀系数约为 10*10-6/即温度每升高或降低 10,混凝土会产生 0.01%的线膨胀或收缩。经验表明,在无风天气,混凝土表面
5、温度与环境气温之差大于 25时,即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。裂缝宽度一般在 0.5 mm左右。裂缝走向无规律性,有在构件表面较浅范围内的,有深入到构件内部较深的,深进和贯穿的温度裂缝对混凝土有很大的破坏性。 2、防止措施 1) 在材料方面 严格控制混凝土原材料,降低水泥水化热。选用中热和低热的水泥品种是控制混凝土温度升高的根本方法;选择合适的骨料级配,增强混凝土的和易性,有效地控制混凝土的温度升高,在施工条件允许的情况下,尽量选择粒径较大、级配良好的粗骨料;掺加适量的外加剂或掺和料,如木质素磺酸钙减水剂、粉煤灰等,优化混凝土配合比,改善混凝土的性能,从而降低水化热。 2) 在施工、设计方面
6、a) 控制混凝土的出机温度。对混凝土出机温度影响最大的是石子与砂的温度,采用预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温。运输时,对运输车进行遮阳防晒和保温措施。 b) 掌握好混凝土浇筑时间。合理部署施工,尽量避免在炎热天气浇筑大体积混凝土,控制混凝土的浇筑温度,减少结构的内外温差。 c) 及时对混凝土进行保温、保湿养护。尽量减少混凝土的暴露面和4暴露时间,避免夏季遭受暴晒,防止冬季经受寒潮冲击,延缓混凝土的降温速率。 d) 改善边界约束和构造设计。当大体积混凝土结构尺寸过大时,为防止水化热的大量积聚,在进行结构设计时,可在适当位置设置后浇带,降低混凝土每次浇筑的蓄热量。其次在结构的孔洞周围,变截面处以及底板
7、、顶板与墙的转角处,配制温度钢筋,改善应力集中,防止裂缝出现;同时为了消除边界约束而引起的温度引力,应在与边界约束的接触面设置滑动层,以消除嵌固,减少约束。 (二)塑性裂缝 1、裂缝形成的原因 a)塑性沉降裂缝 在新拌混凝土中,骨料颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中,由于普通混凝土的浆体密度低于骨料,因而骨料在浆体中有下沉趋势。而浆体中水泥颗粒密度又大于粉煤灰并远大于水,从而使浆体中的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降与离析、泌水现象。骨料下沉和水分上升会在水平钢筋底部和粗骨料底部积聚水分,干后形成空隙,还会使混凝土接近表面的部份由于粉煤灰组分多而降低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的
8、摩擦阻力时,就会与周围的混凝土形成沉降差,在混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝。混凝土的坍落度越大,越易发生塑性沉降裂缝。 b)塑性收缩裂缝 混凝土在初凝前由于水分蒸发、混凝土内部水分不断向表面迁移,5形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为 1%,坍落度大的混凝土(大流动性混凝土)的塑性收缩量可达 2%。当施工时温度高,相对湿度低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。此种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前及时抹压或二次振捣可以愈合,如不及时处理并蓄水养护,可能发展为贯通性有害裂缝。近年广泛采用泵送混凝土施工
9、,为便于泵送与浇筑,现场任意加水现象时有发生。加水不仅使水灰比变大,降低混凝土强度,且极易产生塑性收缩裂缝,工地对此严加控制。 2、防止措施 1)要控制混凝土单位用水量在 170 kg/ m3 以下,水灰比小于 0.6 ,在满足施工要求时,尽可能减少坍落度。 2)掺加适量质量良好的泵送剂及掺合料,可有效改善混凝土的性能和降低沉陷。 3)混凝土搅拌时间要适当,时间过短或过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。 4)混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。 5)混凝土应振捣密实,一次振捣时间为 1530 s ,在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣,在混凝土浇筑 11.5 h 后,混
10、凝土尚未凝结之前,对混凝土进行两次复振,以排除混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下部产生的水分和空隙,改善混凝土和钢筋的握裹力,消除混凝土沉降裂缝。 6在炎热的夏季和大风天气,为防止水分激烈蒸发形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝,应采取缓凝和覆盖。 四、结语 从上面的分析可以看出,许多因素都可以导致混凝土产生不同程度的裂缝,由于混凝土是多元、多相、非匀质的复合材料,因而从开始施工就会发生骨料下沉,浆体上浮和振捣不当局部浆体富集现象,因此,要有效控制混凝土裂缝,必须从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步都尽少出现失误或不当。在混凝土常见的裂缝中,大多数发生在施工阶段或出现在工程正式交付使用以前,因此施工过程中对于混凝土工程的裂缝控制是非常重要的 参考文献: 1张晓丹.型钢斜支撑剪力墙的抗震模拟分析D.大连:大连理工大学,2005. 2张振宇.三维广义有限元法及其在混凝土结构开裂分析中的应用D.南京:河海大学,2005. 3冯秀芳商品混凝土可泵性优化技术J河北水利,2008(10)