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1、摘要在前几年的住宅建设中,钢筋混凝土预制板是构成砖混结构房屋的重要构 件,但是,其本身由于在构造上存在着一些致命的缺陷,即整体性及抗震性差, 因此,在近几年的住宅建设中它逐步被钢筋混凝土现浇板所替代,混凝土楼屋面 的裂缝,是建筑结构中较难克服的质量通病,楼板裂缝轻者影响美观,重者本文 主要从施工方面、破坏房屋结构的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使 用。本论文主要针对对工程中楼面裂缝产生的原因及防范措施进行分析和讨论, 兼顾设计和材料原因方面分析楼面裂缝的综合性防治措施。关键词: 混凝土楼屋面; 裂缝; 分析目录引 言 1第一章、混凝土裂缝的形式、特征及时间 1第 1 节. 混凝土裂缝的
2、形式 1第2节. 混凝土裂缝的特征及时间 1第二章、现浇楼板裂缝分类 2第 1 节. 收缩裂缝 2第 2 节. 温度裂缝 2第 3 节. 不均匀沉降裂缝 2第三章、 现浇混凝土楼板裂缝成因分析 4第1节. 混凝土原材料质量方面 4第 2 节. 施工质量方面 4第 3 节. 设计方面 5第四章、预防现浇混凝土楼板开裂的措施 7第 1 节.混凝土原材料质量方面 7第 2 节.施工质量 7第 3 节.设计方面 8第五章、混凝土楼板裂缝的处理方法 9第六章、楼面混凝土的养护 10论混凝土屋面裂缝成因及防范措施引言现浇混凝土楼面板结构因具有良好的耐久性、可模型和抗震性而在房屋建筑 工程中得到广泛应用,但
3、在全现浇钢筋混凝土楼面,屋面板的裂缝是普遍存在的 文体,成为目前结构质量中最常见的通病。虽然大多数裂缝都是在规范允许的范 围内,对结构的安全影响不大,但若不及时采取预防和处理措施,必将影响工程 结构的耐久性,并给用户的使用带来影响和不安全感。现从设计和施工技术方面 对楼面裂缝的原因与防治进行分析。第一章混凝土裂缝的形式、特征及时间第 1 节 混凝土裂缝的形式混凝土裂缝的形式主要有板角处分 45斜裂缝和现浇板负弯起筋端头的裂 缝、现浇板施工缝处裂缝、沿板内预埋管走向处裂缝和其他不规则裂缝。第 2 节 混凝土裂缝的特征及时间(1)裂缝通常是在无使用荷载情况下产生的贯穿和不贯穿裂缝。受拉构件 出现裂
4、缝的特征,是在出现第一条裂缝达到一定宽度后,在间隔一定距离的位置 出现第二条裂缝,第一条裂缝不在扩大,裂缝的宽度一般在 0.3mm 以内。(2)裂缝产生的时间分为早期、中期和后期,早期裂缝一般产生在 1 个月 以内,中期裂缝一般在 6 个月以内,其中一至两年或更长时间属后期裂缝。第二章 现浇楼板裂缝分类第1节收缩裂缝(1) 干燥收缩的原因是混凝土内部水分的消失。但是,开始干燥时所损失的 自由水并不会引起混凝土的收缩,因此其主要原因是吸附水的消失;(2) 自生收缩是在没有水分转移下的收缩,其原因是水泥水化物的体积小于 参与水化反应的水泥和水的体积,因此这是一种由水泥的水化反应所产生的固有 收缩,
5、但其值与干燥收缩比较是微不足道的;(3) 碳化收缩是混凝土中的水泥水化物与空气中的二氧化碳发生化学反应 的结果。第2节温度裂缝温度裂缝的走向无一定规律,大面积结构裂缝通常纵横交错;梁板类长度尺 寸较大的结构,裂缝多平行于短边。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明 显,冬季较宽,夏季较窄。第3节不均匀沉降裂缝不均匀沉降裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的在上部,有 的在下部,一般与地面垂直或呈30度一40度角发展,较大的不均匀沉陷裂缝, 往往上下或左右有一定的差距,裂缝宽度受温度变化影响较小,因荷载大小而异, 且与不均匀沉降值成比例。(楼板常见裂缝图11)(不规则裂缝图12)第三章
6、现浇混凝土楼板裂缝成因分析一般情况下,楼屋面裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。 究其原因,主要有施工、设计及混凝土原材料等三方面的原因。第 1 节 混凝土原材料质量方面(1)水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧 化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。(2)如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂 缝。(3)碱骨料反应:蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨 料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱硅凝胶而引 起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。(4)水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂混凝上强度值对水灰比的
7、变化十 分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外 渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量 大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵 送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多 的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。第 2 节 施工质量方面(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后,粗骨 料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂 浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。 而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不
8、够,过于干燥,则模板吸水量大,引起 混凝土的塑性收缩,产生裂缝。(2)混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形 成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳 酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。(3)施工工艺不当引起:在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负 筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂 缝;楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度,过早 拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形, 致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断
9、 裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负穹矩造成横向裂缝。(4)后浇带施工不慎而造成的板面裂缝:为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施 工,例如施工未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未 彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。(5)楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺 设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度 1/3 以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。(6)混凝土的收缩(温度裂缝):混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要 是由于水泥的水化作用,形
10、成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材 料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内 自由水蒸发而引起的干缩。而且,如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下, 将会使其收缩更为加剧。如施工发生在夏季炎热气温下,石子表面温度升高, 使石子体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受冷收缩,使混凝土表面出现发丝裂 缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释 放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座 的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位, 即板角处。另外,室内外温差变化较大,也要引起一定的裂缝。(7
11、)目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。 一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一 层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足2 4小时的养护时间,就忙着进行钢筋 绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间 的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受 材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形 成,就难于闭合,形成永久性裂缝。第 3 节 设计方面(1)地基的不均匀沉降:在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇 板的裂缝,是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基
12、下采用扩展 基础,则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保正它们沉降均匀是相当困难 的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉降,而引起楼房的拉 裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。(2)荷载的作用:在住宅建设中,也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝, 是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过 程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使 用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产 生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值,这也应当引起足够的重视。(3)结构体型突变及未设置必要的伸缩缝:房屋长度过长,而又未考虑设 置伸缩缝
13、,当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝 的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。(4)在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明、有线电视 通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管 线多达78根,并且这些管线的直径多为23CM,由此就会使该处的现 浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。第四章 预防现浇混凝土楼板开裂的措施虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中,存在出现裂缝这一重大缺陷,但它 与预制板相比,还是优点要大于其缺点的,并且它的这一缺点在设计与施工
14、过 程中,可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优 点主要表现在结构性能方面,采用现浇板后,将使楼、屋盖的结构刚度及强度、 建筑物的整体抗震性能得到显著的提高。对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这 些裂缝的出现。第 1 节 混凝土原材料质量方面(1)尽可能不使用民办小厂生产的水泥,如必须使用,应认真对水泥标号及 安定性进行试验。(2)采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂 的粒径及含泥量。并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用 并清除出场。(3)严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混
15、凝 土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减 小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。近十几年来,为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,商品混凝土的 使用率逐年提高。但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量, 低价位、低性能的砼处掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价 格和成本的主要竞争手段,导致商品混凝土质量显著下降;另一方面承包商在订 购商品混凝土时,应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求, 不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质,导致混凝土性能下 降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品
16、混凝土的坍落度检查,以保 证混凝土熟料的半成品质量。第 2 节 施工质量(1)在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇 捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。(2)混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表 面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆 盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。(3)严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。 在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两 侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的 裂缝。(4)施工后浇带的