1、楼板裂缝原因分析与控制措施中图分类号:TN823+.24 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012) 保定盛和嘉园 13#楼在施工初期出现楼板局部裂缝现象,后来分析原因,并总结其它工程经验,在随后的施工中,逐渐杜绝了楼板裂缝的发生。 一、楼板裂缝的形式 出现最多的是开间墙角处 45斜裂缝,还有部分楼板跨中的通长裂缝,负弯矩钢筋端头外有裂缝以及一些其它位置的裂缝。裂缝大多贯穿楼板,少部分为表层开裂,宽度 0.3mm 以内,肉眼可见,灌水可渗漏至下层。 二、裂缝原因分析 (一)收缩引起的裂缝主要表现为塑性收缩,干燥收缩和自生收缩。1塑性收缩发生在混凝土固阶段,尤其是初凝阶段,此时水泥
2、水化反应强烈,混凝土中水分蒸发很快,可塑性也同时失去。塑性收缩量及很大,尤其是水灰比大的混凝土。 2干缩收缩发生在混凝土凝固后,随着混凝土表面的干燥,表层混凝土体积缩小,而内部混凝土失水较慢,体积变化小,而此时混凝土强度低,便产生干缩裂缝。 3自生收缩发生在混凝土的后期硬化过程中,由于水泥的水化反应,体积会收缩,尤其是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土。 (二)设计因素引起的裂缝 1高层住宅柱网较密,柱尺寸大,多数设置剪力墙,因此结构竖向刚度大。而楼板因跨度大,板较薄,其刚度较小,当混凝土发生变形时,在刚度突变部位容易产生应力集中现象,造成板脚开裂。 2基础设计往往是一致的,而每根柱的荷载
3、不一定相同,必然产生不均匀沉降差,楼板容易开裂。 3设计时按承载力计算,忽视了变形验算和构造要求,配置钢筋直径较大,间距也偏大,当采用冷轧带肋钢筋代替热扎圆钢时最容易发生此类问题。 4楼板角部未设计放射筋,当角部弯矩较大时出现角部裂缝。 5当楼板中埋置直径较大的电管,甚至管子重叠、交叉,造成楼板局部混凝土厚度偏小,很容易出现裂缝。 (三)施工工艺因素引起的裂缝 1模板支撑系统刚度不足或稳定性不良,造成局部变形过大,易产生变形过大,易产生平行于板边的跨中裂缝。拆模时间过早,结构无法承受自重而出现跨中裂缝。 2钢筋绑扎不规范,最常见的是负弯矩筋未设足够的马镫筋,承载力降低。负筋绑扎不牢,施工中无法
4、保证钢筋间距均匀,不满足构造要求。角部施工时省略了构造筋,造成配筋不足。 3混凝土配合比不正确,浇筑后养护不及时、不充分,表层浮浆多,混凝土浇筑后养护不及时,不充分,表层失水太快,里层混凝土水化不足。 4夏季施工时,在高温炎热天气下浇筑振捣,水分蒸发较快,容易产生裂缝。 5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。 6施工荷载过早施加、超载也是造成混凝土早期裂缝的主要因素。 (四)材料因素引起的裂缝 1水泥安全性不合格 2粗细骨料孔隙大,混凝土中游离水隐葳量多,密实度下降,从而导致强度下降。砂、石中含泥量高,不但会降低混凝土强度,而且抗裂性、防渗性受到明显的影响。砂、石颗粒偏
5、细也将增加水泥用量和耗水量而影响强度。 3外加剂选择不当,其减水或膨胀效果不明显,未能达到预期结果。(五)温度变化引起的裂缝 当环境温度变化时,混凝土将发生变形,变形遭受刚度、强度较大的构件约束时,构件将产生拉力,应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生温度裂缝。 三、裂缝防止措施 (一)优化工程设计 1提高楼板强度和刚度是防止楼板开裂的有效措施,因此应适当增加楼板厚度和配筋率。 2合理调整建筑物“重心”和“形心”的位置,尽量让其重合,减少偏心倾斜。基础设计应与上部结构荷载相协调,确保建筑物均匀沉降。3楼板筋设计宜采用细筋密排,最好采用双层双向钢筋,角部设置放谢筋,预留洞口等薄弱部位应设置加强筋。电
6、线管理避免重叠、交叉,同时线管上部尽量加设钢丝网片。 (二)优化配合比设计 1选用高性能混凝土比如采用补偿收缩混凝土,在混凝土中掺入适量的膨胀剂来补偿其产生的收缩。 2严格控制水灰比混凝土水灰比尽量控制在 0.50 以内,同时应控制水的总量,若采用泵送混凝土,水的用量应控制在 190kg/m3 以内,如果坍落度不能满足要求,应采用高效减水剂解决。水灰比的降低,将会提高混凝土的弹性模量,提高其抗裂性能。 3在保证混凝土强度的前提下,尽量降低水泥,砂含量,提高石子用量。 (三)全理选用材料 1水泥:选用水化热较低的水泥,强度较高的水泥能减少水泥用量,有利于防裂。 2外加剂:选用减水率较高的高效减水
7、剂以及性能优越的膨胀剂,泵送混凝土还需掺入缓凝剂,最好选用复核型外加剂,既能满足多种性能要求,又方便施工。 3掺合料:泵送混凝土选用优质的一级粉煤灰。掺入在水泥用量的12%-15%较适宜。 4砂、石骨料:应选用中、粗砂,且砂中含泥量严格控制在 3%以内,应根据泵送能力 ,尽量选用粒径较大的碎石,有条件时选用 5。10mm 粒径的级配石。 (四)加强施工过程控制 1模板支撑系统应有足够的强度、刚度和稳定性。浇筑混凝土时应留置同条件的拆模试块,满足设计和施工要求时方可以拆除模板。后浇带部位的支撑不得提前拆除,防止改变梁、板的受力状态。 2应设置支撑筋来托起负弯矩筋,使其具有足够高效和保护层。角部放
8、射筋的位置应严格绑扎到位,严禁踩踏。同时不得遗漏角部的构造筋。 3混凝土搅拌时严格计量,搅拌时间应保证在 120s 以上,确保拌制的混凝土均匀。混凝土采用二次复振和二次抹压。 4夏季高温条件下施工,可以根据实际情况尽量安排要晚上气温略低,没有阳光暴晒的条件下浇筑。 5加强混凝土的养护。 四、楼板裂缝的修补方法 (一)不影响结构安全的裂缝处理 沿裂缝切出 15-20mm 深的 v 槽,槽中灌入材料根据裂缝宽度 决定。0.2mm0.3mm,灌入环氧树脂;0.050.2mm,灌入甲凝;0.010.05mm,灌入聚氨酯;0.3mm,可直接用水泥灌浆或聚合物水泥砂浆修补。 (二)影响结构安全性的裂缝处理 采用混凝土面粘贴碳纤维或粘钢加固的方法。粘贴加固前应对基层进行处理,主要是用砂轮机打磨平整,并清理干净表面粉尘,粘贴表面混凝土应有足够的强度。钢板进行除锈,可采用喷砂、打磨的方法。