建筑工程现浇混凝土楼板裂缝防治技术实践闫宪鹏

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第8期   作者: 闫宪鹏
[导读] 现阶段,随着我国经济的快速发展,人们对住房要求也日益增加,解决混凝土现浇板的裂缝问题已经迫在眉睫。
        摘要:现阶段,随着我国经济的快速发展,人们对住房要求也日益增加,解决混凝土现浇板的裂缝问题已经迫在眉睫。混凝土现浇板出现裂缝,不仅会影响整个建筑物的外观,最重要的是还会影响建筑物的整体性能和承受荷载的能力。如果裂缝的宽度超出了一定的限制条件,那么就会导致钢筋的侵蚀和渗透,对建筑物的耐久性产生不利的影响。因此,我们要高度关注混凝土现浇楼板的裂缝问题,精准把握问题所出现的原因以及为后续应该采取的措施制作方案。本文主要根据工程实践的经验对现浇混凝土楼板裂缝的预防及解决措施进行了分析,可供参考。
        关键词:建筑工程;现浇混凝土;楼板裂缝;防治技术
        引言
        混凝土现浇板以其优良的整体性和卓越的抗震性能广泛应用于房屋建筑工程中,在提高整体性与抗震性的同时,现浇混凝土板裂缝产生的原因和预防措施也是工程界研究的热点之一。
        1混凝土现浇板裂缝的原因及类型
        1.1混凝土的变形收缩所引起的裂缝
        由于混凝土的变形收缩所引起的裂缝可以根据裂缝形成的时间前后分为三类,分别是硬化前的裂缝、硬化中的裂缝、硬化后的裂缝。在混凝土的胶结硬化过程中有一个最关键的步骤是初凝和终凝阶段,这个阶段是裂缝出现次数最多的阶段,其中最常见的一种裂缝形式就是龟裂。与此同时,混凝土因为硬化过程而导致自身体积减小,楼板的周围都会受到制作梁板等结构带来的约束而无法自由的伸展。当收缩变形使楼板所产生超过限度的约束力之后,早期那些强度极低的混凝土就无法承受且无法抵抗,从而在楼板反应力相对比较集中的板角处产生裂缝,该裂缝的具体走向会垂直于楼板的对角线位置。
        1.2材料原因
        1)水泥中的生石灰或氧化镁等材料的存在,会引发混凝土水化后体积快速膨胀,产生收缩裂缝。2)骨料中的含泥量会在混凝土干燥的过程中引起不均匀收缩,产生网状裂缝,此类裂缝多为不规则裂缝,且为非结构性裂缝。3)混凝土中的粗骨料如安山岩、玄武岩等材料易与水泥产生化学反应,生成碱—硅凝胶,这种材料具有很强的膨胀性,引起混凝土现浇板发生膨胀破坏,从而产生裂缝。4)混凝土要求具有较好的和易性,尤其是商品混凝土,为了便于浇筑,配制出的混凝土通常具有流动性好和坍落度大等特点。同时相应的也容易产生粗骨料和砂浆分布不均的现象,混凝土脱水收缩过程中,极易形成表面裂缝。
        1.3施工设计
        施工设计尤为重要,设计不合理可能会使现浇混凝土楼板出现裂缝。出现以下不合理设计可能导致裂缝产生:
        1.3.1不规则的建筑平面
        建筑设计时,为追求造型,在考虑通风、采光、日照等要求时,可能出现将建筑平面设计为平面凹口较多、不规则等形状。此种做法只满足了美观及功能,却忽略结构处理,有混凝土楼板开裂的隐患。
        1.3.2变形缝或伸缩缝设计不合理
        不合理的伸缩缝或变形缝设计,当混凝土收缩时,其所受拉应力会集中于中部,这将导致横向裂缝的产生。
        1.3.3配筋设计不合理
        配筋率和配筋形式是配筋设计是否合理的主要因素。配筋率设计较小,则安全储备低,叠加施工时的影响,现浇混凝土楼板将会出现裂缝。常见有两种楼板配筋形式:板底钢筋+负筋和双层双向形式。其中板底钢筋+负筋形式虽然可节约成本,但其混凝土楼板跨中位置仅仅只设有底层的钢筋,着很容易造成开裂,尤其是房屋的屋面、建筑物两端开间楼板、大开间的楼板。


        1.3.4基础设计不适合
        地质勘探报告是地基基础设计的重要依据,地质勘探报告不准确,会使设计不适合,地基出现不均匀的沉降,墙体和楼板因不均匀沉降出现裂缝。
        1.3.5温度应力影响考虑不全面
        房屋的屋面,其温度变化会产生楼板内外部的温差,屋面混凝土楼板会因温差产生应变及温度应力,若温度应变大于混凝土的最大拉应变,则混凝土楼板将产生收缩裂缝,这种现象在未设隔热层的屋面上尤为明显。综上,忽略结构设计而过于强调使用功能,变形缝或伸缩缝设计不合理,配筋设计不合理,未考虑温度应力的影响,地质考察不明确等。这些不科学的设计,都可能导致裂缝产生于现浇混凝土楼板。
        2混凝土楼板裂缝的防治
        2.1控制收缩变形、减少沉降量
        在工程结构的具体设计中,要多关注结构承载能力的验算步骤,忽略掉收缩变形和不均匀沉降等因素。对于一些地基地质条件比较劣质,沉降变形比较大的建筑结构,产生裂缝现象的概率会远远多于那些地基地质条件比较优质、沉降量比较小的建筑结构。比如在较好持力层之上的强风化土层、变形比较小的残积土以及主要以端承桩为基础的建筑结构,它们都是沉降量很小,所以极少会出现裂缝的现象。而对于一些较差持力层的地质,会因为基础的沉降量较大从而产生不均匀沉降,相对来说比较常见出现楼板的开裂现象。所以说,对待地基的地质较差的建筑结构,不仅要考虑结构的承载能力,还要有效控制不均匀沉降现象和变形收缩现象,这也是进行基础设计时的重要因素。
        2.2材料方面
        原材料是混凝土现浇板产生裂缝的主要内因,因此在原材料选择方面应采用以下措施避免现浇楼板产生裂缝:1)有关研究表明,每立方米混凝土水泥用量增减10kg,产生的水化热将会使混凝土的温度相应升高或降低1℃。因此优先选用低热矿渣硅酸水泥,可以达到减少水泥用量、充分利用混凝土后期强度的目的。2)根据施工现场具体情况确定混凝土配合比。通过采用级配良好的粗骨料、严格控制水泥用量、减少混凝土中含泥量等方法,确定合理的混凝土施工配合比,有助于提高混凝土的抗裂强度。3)适当掺加粉煤灰和外加剂。有关试验表明,在混凝土中掺加20%的粉煤灰,可以将混凝土水化热温度降低30%以上。外加剂具有减水和分散作用,提高强度的同时可以有效降低用水量,降低水化热温度,延迟放热高峰的出现时间,减少温度梯度过大引起的裂缝。
        2.3设计控制
        根据现浇混凝土楼板裂缝形成的原因进行分析,可以得知混凝土楼板可能会出现哪些裂缝,对此进行结构设计。从目前的实际情况看,混凝土结构设计大部分都是变形、荷载、裂缝计算,随后按照相关的设计及规范,对混凝土结构配置构造筋。但是,经过大量的实践证明,这对于现浇混凝土楼板裂缝的防治,还无法从根本上进行有效的解决。因此,在结构设计中必须要做好以下三项措施:第一,根据相关的标准规范,提出具体的混凝土耐久性指标,增加耐久性要求,使用强度等级较低的混凝土。第二,对隔热层、屋面板温度钢筋、保温层等进行合理的布置。第三,对于可能会产生应力集中的部位,应该配置合理的构造筋,最好采用细直径的变形钢筋或钢筋网片。
        结语
        综上,作为当前主要的建筑形式,混凝土建筑具有多种优异性能,但无法避免的裂缝问题也伴随着混凝土建筑,要想使这一问题造成危害尽量减少,要从施工的材料、施工的工艺、施工的设计这些方面严把质量关,并针对性的采取防治措施,减少损害产生。做好现浇混凝土楼板裂缝防治,不仅能提升工程的质量与使用的寿命,还可避免因裂缝问题产生的使用者索赔、投诉等情况发生,保护居民权益减少经济损失。因此研究现浇混凝土楼板裂缝防治技术是必要的,对建筑安全与保障使用者权益是有利的。
        参考文献
        [1]文安福,张春艳.现浇混凝土楼板裂缝的成因及控制措施[J].建筑管理现代化,2018(3):65-67.
        [2]闫香云.现浇混凝土楼板裂缝成因及控制措施[J].山西建筑,2017,37(3):86-87.
        [3]张义凤.现浇混凝土楼板裂缝成因及控制措施研究[J].山西建筑,2019,35(2):163-164.
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