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摘要:近年来,我国建筑行业得到迅猛发展,同时,关于建筑物楼板裂缝问题的报道也很多。混凝土最突出的特征是抗拉能力差,容易开裂。很多的工程事实和理论的分析表明,车不多所有的混凝土的构件都是带着裂缝工作的,不过的有些裂缝很细小,肉眼都看不见(<0.05mm),一般对结构的来说没有太大的危害,刻意允许其存在;但是有些裂缝在使用过程荷载或外界物理因素、化学因素的一些作用下,持续产生和扩展,从而引起混凝土碳化、保护层的剥落、钢筋的腐蚀,造成混凝土的强度和刚度受到了削弱,耐久性就会降低,严重的时候甚至有可能垮塌,对结构危害大,所以必须加以控制。混凝土的裂缝可以说是“常发病”或者“多发病”。
关键词:混凝土楼板;裂缝原因;防治对策
绪论
钢筋混凝土结构的破坏造成倒塌的工程质量事故,绝大多数是从裂缝的扩展开始的;其实,只要仔细观察不难发现,普通的钢筋混凝土结构又一般都是带裂缝受力工作的,假如借助仪器,甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的,随着裂缝的发展变化,结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低,严重的甚至会导致结构构件的破坏;所以研究裂缝的形态、分析裂缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是十分重要的。
一、混凝土裂缝种类
1、外荷载引起的裂缝
外部负荷引起的结构裂缝通常非常正常,通过规律计算得出正确的结论。例如,矩形楼板的环形裂缝,在交叉处分布的十字或米形的底部裂缝;转角阳台或滚动板的裂缝位于板的表面上,从墙板的边缘延伸,以米的形式向外延伸到角的中心。与负载相关的力裂缝预示着结构负载能力不足或严重问题。
2、温度收缩裂缝
温度收缩裂缝是建筑中最常见的裂缝,其产生的机理是温度变形、材料收缩变形和应力过大。铸造板的裂缝主要集中在房屋的中心及其太阳角周围,该裂缝固定在梁的边缘。该房屋周围的太阳角的房间距太阳角约1米,也就是说,该房屋的地面角裂缝约45度,在隔离杆的端部或外。这主要是由于混凝土收缩和温度差异的双重影响以及更靠近屋顶的楼层的裂缝越来越大。从设计角度看,目前的设计标准侧重于强度考虑,没有充分考虑到各种因素,例如温度差异和混凝土收缩特性,因此钢筋的数量不符合要求。当混凝土的温度和收缩变化时,板首先在低点(即负弯曲力和分离弹射力的非端)裂缝,并产生大约45度的角裂纹。虽然土壤的角裂缝对结构安全没有影响,但在水供应的情况下可能会发生泄漏,从而对正常使用产生不利影响。
3、地基不均匀沉降产生的裂缝
由于地面沉降的不规则性,上部结构产生额外的应力,导致楼板裂缝。不规则沉降引起的裂变大多是横向裂痕,其演变与沉降条件有关。
4、使用商品混凝土引起的收缩裂缝
由于使用泵送商用混凝土更为流畅,通常货物混凝土的崩溃率较高,水灰量较大,导致混凝土在固化阶段收缩裂缝。大多数裂缝是在混凝土建造的初期,即在钻孔后的4至6小时内以不规则和前后不一致的方式发生的,并产生裂缝部分,而裂缝部分主要是水泥泥浆和迫击炮泥浆。如果混凝土的厚度已坍塌,其表面已被打破,以形成更高水泥含量的水泥层、水泥层和较小的迫击炮层,在第一次凝结混凝土时,自由水从表面迅速蒸发,导致大量体积收缩,另一方面,这种变形应力的强度较低,导致混凝土表面的裂缝,一方面是混凝土表面的裂缝,另一方面是混凝土层的裂缝。由于混凝土表面比基础混凝土显著缩小,因此表面的变形值不同。
5、预埋管线引起的楼板裂缝
在预制管道处沿着管道出现表面裂缝。不规则的裂缝以海龟分散或裂缝的形式在当地发生。预制管,特别是多纤维管,分散在横向混凝土较薄弱的区域,导致应力浓度,并可能导致低断裂。当预成型管的直径减小,管线的开口宽度减小,电缆管的安装在不垂直于混凝土收缩和拉伸的方向上时,通常不会发生表面裂缝。另一方面,当预制管具有更大的直径和开口宽度,并且管处于与混凝土收缩和拉伸垂直的方向上时,表面裂缝很容易发生。因此,对于较大的管道或较长的管道,必要时应加强垂直于管道的短钢丝。
6、钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量差或保护层厚度不足,混凝土保护层在钢表面上被二氧化碳碳化,从而减少了钢周围混凝土的基础,或氯化物在钢中的作用。钢周围的高氯离子含量可能导致钢表面氧化物层的退化,金属离子、氧气和水的侵蚀反应语气腐蚀性氢氧化铁的体积比原始量增加约2至4倍,从而在周围混凝土上产生膨胀应力,导致裂缝和剥离。钢筋长度的裂缝和混凝土表面的锈渗透。由于锈蚀,钢条的实际切割表面被降低,钢条和混凝土的固定力被降低,结构的负载能力被降低,以及其他形式的裂缝被诱导,从而加剧钢条的侵蚀并造成结构损坏。
7、冻胀引起的裂缝
当大气温度低于零时,吸水饱和混凝土被冻结,自由水被转化为冰,体积膨胀率为9%,导致混凝土膨胀压力。同时,混凝土孔中的水的过冷(冰温度小于-78度)导致微观结构中的渗透压力,增加混凝土的膨胀力,降低混凝土的强度,并造成裂缝。特别是,混凝土是生命早期冻结最多的混凝土,成年后丧失30%至50%的强度。如果在冬季施工期间注入预应力孔后不采取隔离措施,也可能沿管道发生膨胀裂缝。
8、工程引起混凝土楼板裂缝
在建筑、制造、模塑、运输、堆叠、组装和悬挂混凝土结构时,当建筑工艺不合理且质量差时,容易产生垂直、水平、斜、垂直、水平、表面裂缝。深度和穿透性,特别是长壁结构。裂纹的位置和方向以及裂纹的宽度取决于裂纹的原因。由于缺少养护和强制性的水泥覆盖和灌溉标准,大多数水泥目前没有覆盖,灌溉也不能保证稳定的水分。前一天建造的建筑工程,特别是砖制住楼板,第二天用砖走车安装,造成混凝土早期损坏;1.过早脱模或模型支撑系统的刚性不足;在施工期间,地板混凝土条被折叠,压碎,保护层太厚,负载力减小。混凝土楼板裂缝示例照片如图1-1所示:
图1-1
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图1-5 温度裂缝
图1-6 钢筋锈蚀裂缝
二、混凝土裂缝的原因及预防
1、目前钢筋混凝土铸造板裂缝原因的分析
通常,现浇板的裂缝特征是表面的微裂不规则和不一致。表面裂缝、纵向、横向和倾斜其原因如下:混凝土的建筑、设计和原料。
2、混凝土原材料质量
水泥以异常的方式冷凝或膨胀,例如由于其不稳定的稳定性和水泥中的石灰或氧化镁的存在,在与水熔融后产生体积膨胀和裂缝。
如果骨料中的含泥量过大,则当混凝土干燥时会发生不规则的网状裂缝。
碱-骨料反应:蛋白质,安山岩,玄武岩,辉绿岩,千枚岩等碱骨料可能与具有强碱的水泥发生反应,生成具有膨胀能力的碱-硅胶,引起混凝土膨胀破坏和裂缝。
水灰比和坍落度过大,或含泥量过大的混凝土强度值对水灰比的变化非常敏感,基本上是水和水泥计量变化对强度影响的叠加。因此,水添加剂溶液、水泥和混合渗透材料的测量偏差将直接影响混凝土的强度。另一方面,由大量的粉末砂构成的混凝土,具有低的抗拉强度,会因塑性收缩、泵送混凝土以满足泵送条件、坍塌渡大、良好的流动性而产生裂缝。在这种情况下,混凝土的脱水导致表面裂缝。
3、施工质量方面
在振捣后,以过分强度和被干燥的混凝土受到振动、空气、挤出的湿度、表面干燥的水和垂直减少的砂浆层的形成,这使得表面相对于底层混凝土具有高的干燥收缩能力,这很容易在水蒸发后引起冷凝裂缝。板距垫之间浇水不足,干燥过多,吸收大量的水,导致混凝土的塑料收缩和裂缝。
混凝土浇注后抹干或压力过大导致混凝土的细骨料过多,形成高水分水泥层,水泥中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳产生碳酸钙,导致表面体积烃收缩和混凝土板表面乌龟裂变。
一种不适当的建筑方法在建筑过程中支座处负筋下陷造成裂缝,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,致使混凝土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裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
楼面垫层铺设的暗装水管、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。
混凝土收缩(“温度断裂”:众所周知,混凝土收缩的主要原因是水泥在开始固化时水解,由此产生一种新的水泥晶体,即结晶化合物,它比原材料体积小,这导致混凝土体积缩小,即凝结,然后主要由于混凝土的自由蒸发而产生干燥收缩。此外,如果混凝土位于温度变化很大的环境中,其收缩就会加剧。如果在夏季温度下建造,石头的表面温度会上升,在混凝土混合物混合后,石头的体积会膨胀,石头会因混凝土表面的冷裂缝而缩小。混凝土在浇注后没有及时修复,混凝土在较高的温度下失去水,水蒸发更快,水也没有及时恢复。此外,室内和室外的温度变化很大,造成裂缝。
目前,主要建筑施工的质量和施工期限之间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。
三、防止裂缝的措施
1、建筑控制措施
(1)屋墙和外墙的隔离措施.
屋内墙有一层隔热层,墙的外表面和内表面必须有一层隔热层。该外表面适于使用清晰的装饰材料以提高热反射率和减少太阳热吸收。屋顶和外墙的绝热应根据热工程计算,并应在整个季节的各个阶段达到节能标准,同时基本上解决温度压力对屋顶和墙壁的影响。
(2)适当控制建筑物长度.
为了避免因温度收缩而造成的结构性裂缝,最好在30米至50米之间设置伸缩槽。建议对多层住宅楼进行检查的长度不得超过50米,上层楼层应保持在45米以下。如果该长度较大,则定义伸缩缝纫。当超长度较低时,可以使用一种调整后建造带的方法来减少混凝土地板的收缩裂缝。
(3)住宅平面形状控制住宅平面宜规则
避免平面形状当地板形状不规则时,最好设置梁以形成一个更稳定的平面。如果平面上有开口,则应适当加强围绕凹槽的涂层结构。
2、材料质量控制措施
(1)水泥凝固或膨胀不规则
如同水泥的不稳定稳定性,水泥中有石灰或氧化镁,体积膨胀和水熔化后的裂缝。
(2)如果骨料中含泥量过大
如果精细的骨材料太薄,无法达到设计强度,那么在混凝土缓慢干燥之后,有不规则的网裂缝。碱性骨料反应。
(3)碱骨料反应
碱性聚集物如蛋白质、碱性、安山岩、可以化学反应于较碱性的水泥,以产生由碱性硅氧烷凝胶引起的混凝土膨胀扰动并产生裂缝。
(4)水灰比
使用强度大于粉砂混凝土的粉砂对水灰比的变化是敏感的,而测量水和水泥的变化则与强度的影响重叠。因此,水、水泥和加成溶液的混合物测量不当,直接影响到混凝土的强度。该混凝土可以用含泥量大的粉砂制备,具有低强度的拉伸强度,极易受到收缩引起的裂缝的影响。
3、结构设计控制措施
(1)严格控制混凝土施工配合比
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凝土和易性的要求确配合比。严格控制水灰和水泥用量。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。值得注意的是近十几年来,我国一些城市为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的重要因素。
(2)在混凝土浇捣前
首先,应浇灌基板和模板,以避免水的过度吸收,并尽可能确保振动足够而不过度。
(3)混凝土浇筑完成后
最轻的表面擦拭,不直接将混凝土撒在上面,同时加强混凝土的早期保存。在安装板面后,板面必须及时覆盖材料、绝热、防风和太阳。
(4)严格施工操作程序
别着急赶工、上荷载和过早拆除,在期间还必须设置特殊的保护杆,以避免钢筋的缺陷。在梁两侧的表面层内设置一条细长的钢丝网,以支撑支撑件的负弯曲扭矩,并避免由于不均匀沉积而产生的裂缝。
(5)工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。
如果假定温度变形或收缩变形或非均匀沉降变形,则这种裂缝可能占裂缝总数的近81%。在变形的情况下,混凝土的拉伸强度确定结构强度和拉伸强度超过预定强度,裂缝的间隙必须验算,再根据裂缝间距验算裂缝宽度。
(6)现浇板厚度控制
在跨度1/30,最小板厚不应比110mm(厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm)小。有交叉管线时板厚不应比120mm小。
(7)楼板宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力
不适合采用光圆钢筋。分布的钢筋与构造的钢筋应采用变形钢筋来增加与现浇混凝土之间的握裹力,这样对控制楼板的裂缝效果较好。
(8)设计时注意构造钢筋的布置十分重要
它对构造抗裂的影响很大。对连续板不应该用分离式配筋,应该采用上、下两层的连续式配筋;洞口处配加的强筋;对混凝土梁腰部增配构造筋,直径为8mm~14mm,然后间距约200mm。
(9)屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时
必须有两层双钢筋,阳角处的钢筋间距不应超过100mm,跨度≥3.9m的混凝土地板的钢筋间距不应超过150mm。跨度小于3.9m的现浇楼板的上侧应间隔拉动。墙角应设置放射性钢筋,钢筋图的范围应超过平板跨度的1/3,且长度应不小于2.0m。每个角落的放射性钢筋总数不得少于7个。间距不应超过100mm。
(10)现浇板混凝土的强度等级不宜超过C30
在特殊情况下,有必要选择具有高抗压强度的高等级混凝土或高韧性混凝土,有必要充分考虑选择低水合热混凝土,改善灌溉和养护措施,以促进水合释放。混凝土凝固时的热量。
(11)在预埋PVC电线管时
必须有相应的措施,PVC管需要有支架固定,坚决禁止两根管线之间交叉叠放,必须要交叉时应该用专门为此设计的塑料材质接线盒,用来防止塑料管线在管线的交叉所对混凝土得厚度削弱太多。在预埋的电线管的上部也应该配置钢筋网片。要是用铁管作预埋管时候,应采用内壁涂上塑黑铁管,这样既能保证黑铁管(不镀锌钢管)能与混凝土的粘结力,也有利于在穿线时和不影响到混凝土的计算高度。
结论
由于各种原因,当这种地板出现裂缝时,应在对地面和天棚进行粉刷之前预先进行适当的裂缝解决工作,然后再进行。清洁混凝土地板的基材并用钢刷将其整理干净后,用低粘度改性环氧树脂胶沿接缝擦拭,总宽度约为100毫米。当然,干燥后应尽快涂上封闭型涂料。对于具有地板的建筑物,找平层较厚,可以通过在找平层上添加钢丝网来将其抬起。混凝土楼板底部的灰泥层很薄,一般没有装饰顶棚覆盖,更容易暴露裂缝和伤害。建议使用复合改进的化学纤维和其他原材料来粘贴和改善裂缝(遇到特殊情况(如宽裂缝和高承载力时,请使用碳纤维材料进行粘贴和改善))。复合型将化学纤维糊的总宽度增加到350-400mm,可以具有出色的抗裂性和增强效果,这是现阶段理想的填缝对策。
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