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1、论楼板裂缝原因分析和重点防治措施成铁科技2007年第2期论楼板裂缝原因分析和重点防治措施郭开翔郭开翔:成都铁路局房地产开发公司工程师成都路电:061-37445摘要从设计,材料,混凝土配合比,施工等方面探讨混凝土楼板裂缝的成因,相应的重点防治技术措施以及缺陷处理措施.关键词楼板裂缝措施最近,混凝土现浇楼板裂缝问题成为居民住宅质量投拆热点.在处理投诉中,我们发现大局部裂缝表现为:纵向,横向裂缝以及斜向裂缝.虽然,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但仍有必因,探讨具体的防治措施.1设计中的重点加强部位从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见,最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变
2、的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的别离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,如以下图(平面及剖面):此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大.从设计角度看,现行设计标准侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素周阳角由于受到纵,横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在别离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束楼地面斜角裂缝对结构平安使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝
3、防治的重点.根据上面的原因分析,我们在近几年的图纸会审中,十分注意建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用别离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置(如后图),并且适当加密加粗(多为比设计或中部相同房间配筋增加一级).多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,根本上不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显着.r1一_1JIJL1iffLjI二二rrn广_1一j对于外墙转角处的放射形钢筋,我们根据实践一1.8米左右),当阳角处的房间?29?成铁科技2007年第2期在不按双层双向钢筋加密加强而仍按别离式设置构造负弯矩短筋
4、时,45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的未端或外侧,而当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵,横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐脚)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可.2材料原因,混凝土配合比原因导致的裂缝及防止材料及混凝土配合比原因是导致混凝土产生裂缝的重要因素.2.1粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生.2.2骨料粒径越细,
5、针片含量越大,混凝土单方用灰量,用水量增多,收缩量增大.2.3混凝土外加剂,掺和料选择不当,或掺量不当,严重增加混凝土收缩.2.4水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大.2.5水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高,细度越细,早强越高对混凝土开裂影响很大.混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂.2.6配合比中水灰比(水胶比)过大.2.7单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大,坍落度越大,收缩越大.2.8配合比设计中砂率,水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅,泌水,保水性不良,增加收缩值.当.针对
6、以上原因,应该在材料及混凝土配合比选用上注意以下几点:级及水泥品种,等级,尽量防止采用早强高的水.30?泥.2.选用级配优良的砂,石原材料,含泥量应符合标准要求.和外加剂目标已作为混凝土的第五,六大组份,可以明显地起到降低水泥用量,降低水化热,改善混凝土的工作性能和降低混凝土本钱的作用.法.对膨胀剂应充发考虑到不同品种,不同掺量所剂的最正确掺量.5.配合比设计人员应深人施工现场,依据施工现场的浇捣工艺,操作水平,构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂,石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作.3施工中应采取的主要技术措施楼面裂缝的发生除以阳角45度斜角
7、裂缝为主外,其他还有较常见的两类:一类是预理线管及线管集散处,另一类为施工中周转材料临时较集中和合分析,并分类采取以下几项主要技术措施.施.钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效.在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保障,所以纵横向的垫块间距限制在1米左右.与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题.其原因有四个:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲,变形,下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无
8、法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多,行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小撑马设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和别离式配筋的拐脚支撑).在上述四个原因中,前二条是客观存在,不可成铁科技2007年第2期能也难于提出措施加以改良(否那么楼面负筋用钢量将大大增加,造成浪费).但后二个原因却在施工中必须大大加以改良,对于最后一个原因,根据大量的施工实践,建议楼面双层双向钢筋(包括别离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特别是对于8一类细小钢筋,小撑马的间距应控制在600毫米以内(即每平
9、方米不得少于3只),才能取得较良好的效果.对于第3条原因,可采取以下综合措施加以解决:业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量.B.在楼梯,通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行.c.加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋.D.安排足够数量的钢筋工(一般应不少于34人或以上)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处,
10、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修.矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动挑板,扩大接触面,分散应力,尽力防止上层钢筋受到重新踩踏变形.预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位.当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝.反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉力方向时,就很容易发生的经验,建议增设的抗裂短钢筋采用一8,间距150,两端的锚固长度应不小于300毫米.线管在敷设时应尽量防止立体交叉穿
11、越,交叉布线处可采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量防止紧密平行排列,以确保线众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各212的井字形抗裂构造钢筋.模板,垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于枯燥,那么模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振,过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的捣后,粗骨料沉落挤出水分,空气,外表呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成外表砂浆层,相比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易导致收缩裂缝.在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,防止过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣
12、充分又防止过度,振捣至混凝土不再陷落或不再有气泡外冒即可,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,防止过振或漏振,应提倡采用二次振捣,二次抹面技术,以排除土的浇捣温度,采用低温人模,低温养护.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.?混凝土结构工程施工结构的楼层施工速度平均为57天左右一层,最缺乏24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不利因素外,更容易在强度缺乏的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规那么的受力裂缝.并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常
13、见.对这类裂缝的综合防治措施如下:A.主体结构的施工速度不能强求过快,楼层?3l?成铁科技2007年第2期砼浇筑完后的必要养护(一般不宜24小时)必在67天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间.B.科学安排楼层施工作业方案,在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量,定位,弹线等准备工作,不允许吊卸大宗材料,防止冲击振动.24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的柱和剪力墙钢筋进行焊接绑扎活动,做到轻卸,轻卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙柱板和楼面的模板正常支模施工.C.在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动.区域部位(一般约4
14、0平方米左右)的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵,横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼外表上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生.温度变化引起的裂缝.大家知道,水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天,混凝土浇筑后,水化热释放量大,混凝土在高温下,得不到及时浇水养护,而失水收缩,使混凝土发生干裂,最终导致开裂.调查中发现,较多板角裂缝都处在遭受太阳直接曝晒的朝阳面.砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以防止外表脱
15、中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间.认真做好现浇板养护工作,是保证混凝土强度,防治裂缝产生的重要环节之一.标准规定,常温下混凝土浇筑后12小时内,必须覆盖保温养护,普通水泥不少于7天,必要时建议采用喷养护液进行养护,到达降低本钱和提高工效,并可防止或减少对施工的影响.如果无视对混凝土的养护,一方面会降低混凝土强度,另一方面会使混凝土在硬化?32?过程中来不及补充水分,因而大量缺水而产生裂缝.所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度产生的裂缝,也可降低混凝土收缩而产生的裂缝.施工中在混凝土未到达规定强度,过早拆模.这些因素都可直接造成
16、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,拉应标准要求,根据环境温度,结构形式及部位,严格满足最少拆模时间要求.4对裂缝的弥补处理在采取了上述综合性防治措施后,由于各种原发生后,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修.4.1对于一般混凝土楼板外表的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待枯燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭.施工中假设在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理.4.2其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1-2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护.4.3当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补.4
17、.4当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构平安性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片或抗裂短钢筋进行加强,以提高板的整体性.4.5通长,贯穿的结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,经结构验算平安后,宜采用结构胶粘扁钢加固补强.板缝用灌缝胶高压灌胶.4.6板底抹灰层较薄,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉,所以板底更合增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理(注:当遇到裂缝较宽,受力较大等特殊情况时,建议采用碳纤维粘贴加强).复合增强纤维的粘贴宽度以350400毫米为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果,是目前较理想的裂缝弥补措施.(下转第47页)
18、成铁科技2007年第2期找平层要设分格缝,并嵌填密封材料,这样可防止或减少找平层开裂,以致当结构变形或温差变为20lnln,分格缝的纵向和横向间距不大于6m,分格缝的位置设在屋面板的支端,屋面转角处防水层与突出屋面构件的交接处,防水层与女儿墙交接处等,且应与板端缝对齐,均匀顺直.水泥砂浆找平层施工时,先把屋面楼板杂物清理干净并洒水湿润.在铺设砂浆时,按由远到近,由高到低的程序进行,每分格内一次连续铺成,按设计控制好坡度,用2m以上长度刮杆刮平,待砂浆稍收水后,用抹子压实抹平,l2小时后用草袋覆等细部节点应做圆弧,圆锥台或方锥台,并且用细石砼制成,以防止节点部位卷材铺贴折裂,利于粘实粘牢.3.4
19、基层处理:在枯燥的基层上均匀涂刷一层llnnl左右厚的303型氯丁胶粘结剂(当粘结剂偏稠或过浓时,用文火缓慢加热,加热至粘结剂冒泡消融即止),切忌在一处来回涂滚,以免将底胶咬起,形成凝胶而影响质量.涂刷基层胶粘剂时,要特别注意阴阳角,平立面转角处,卷材收头处,排水口,伸出屋面管道根部等节点部位.3.5防水层:卷材铺贴前要检查找平层质量是否符合要求,做到基层坚实,平整,枯燥,无杂物和夹土才能进行防水施工.施工铺贴卷材时,先用墨线在找平层上弹好控制线,由檐口(屋面最低标高处)向屋脊施工,把卷材对准已弹好的粉线,并且在铺贴好的卷材上弹放3至l2米对准粉线或搭接宽度线,在中间处固定,将卷材一端卷至固定
20、处粘贴,这端粘贴完毕后,再将预放的卷材另一端卷回至已粘贴好的位置,连续铺贴直至整幅完成.每铺完一幅卷材,立即用干净而松软的长柄压辊从卷材一端顺卷材横向顺序滚压一遍,彻底排除卷材粘结层间的空气,滚粘后,用粘结剂封边,封边要粘结牢固,封闭严密,且要均匀,连续,封满.3.6屋面细部:水落口周围直径500mm范围内用防水涂料作加层,用剪刀按交叉线剪开,长度与水落口直径相同,再粘贴在杯口上,用雨水罩的底部将其压紧,底盘与卷材间用粘贴剂粘结,底盘周围用密封材料填封.屋面与立墙转角处称泛水,其防水处理,先加设一层防水附加层,其宽度在立面和平面上各为250lnln,再铺平面和转角处,然后由下往上铺贴立面卷材,
21、转角处做成圆弧形.女儿墙收头割平,并用压条钉压,钉距均匀距角边100lnln,再铺一层卷材附加层,铺贴后剪缝处用密封膏封固.3.7保护层:防水卷材铺贴完成之后,必须做好保护,以免缝,分割面积不超过36平方米,缝宽为20mm,与山墙,女儿墙交接处亦留30mm的膨胀缝,用防水油膏嵌缝.铁路四村还建房施工完成后,经过去年重庆反常天气的考验,该工程屋面无一处渗漏,完全满足使用要求.(上接第32页)结束语以上对楼板混凝土的裂缝产生原因及防治措施进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比拟统一,同时在实践中的应用效果也是比拟好的,具体施工中要靠我们多观察,多比拟,出现问题后多分析,多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以得到控制的.?47?