谈钢筋混凝土现浇板裂缝的成因
摘要:近年来,钢筋混凝土现浇板在建筑工程中广泛应用,这在很大程度上提升了建筑物结构的安全性。但是与此同时,钢筋混凝土现浇板也存在着不少质量问题,尤其是裂缝问题较多,甚至已经成为建筑工程的一大质量通病。本文分析了钢筋混凝土现浇板出现裂缝的主要原因,并在此基础上,提出了几点预防措施,以供同仁参考借鉴。
关键词:钢筋混凝土;现浇板;裂缝;成因;防治措施
引言:与预制板相比较而言,钢筋混凝土现浇板整体性和抗震性有了较大的提高,而且具有良好的抗渗和抗漏性能。但是在钢筋混凝土施工过程中,难免会出现裂缝问题,可以说从根本上杜绝裂缝问题是不可能的,但是可以采取有效措施控制裂缝的有害程度。
一、概述
总的来说,现浇板裂缝主要有不规则、不连贯表面微裂缝,表面龟裂,横向、纵向裂缝及斜向裂缝。总的来说,导致裂缝出现的原因主要有设计和施工不当,混凝土原材料质量问题等。
钢筋混凝土裂缝会影响结构的耐久性,如果裂缝过宽,还会使水分进入结构内部,引起钢筋锈蚀,降低建筑物结构的安全性和使用寿命,除此之外,还会影响建筑物的美观。
二、钢筋混凝土裂缝的成因
一)混凝土干缩引发裂缝
干缩裂缝主要是由于混凝土水分蒸发引起混凝土的收缩变形。在现浇钢筋混凝土结构中,混凝土因干缩受到结构外部支座和内部钢筋的约束时,从而导致混凝土结构中出现约束拉应力,一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会引发现浇板开裂。这种裂缝一般发生在应力较为集中的地方,且与墙角线垂直。
近年来,混凝土强度不断提高,高强度的混凝土弹性模量也随之增加,进而导致约束应力的增加,但抗拉强度却增长较少。除此之外,为了满足免振、泵送等施工要求,混凝土粗骨料的粒径和含量大幅度降低,粉剂含量相对增加,这就在一定程度上加大了混凝土的收缩,进一步增加了收缩裂缝的发生几率。
二)温度变化引发裂缝
总的来说,引发钢筋混凝土现浇板温度裂缝的原因有以下两点:
第一,混凝土结构中水化热散失速度不一致引起的温差裂缝,主要表现是平面形状突变的凹凸房屋阳角处的裂缝。
第二,季节温度以及日温度变化也会引起裂缝,这类裂缝通常情况下集中在屋面板以及朝阳房间的楼板。
三)施工不当引发的裂缝问题
众多实际工程实例证明,由于施工不当所导致的钢筋混凝土现浇板裂缝占有很大比例,具体来说有以下几点:
在混凝土施工过程中,如果混凝土的强度等级达不到设计要求,现浇板的厚度不够,钢筋放置不到位以及配筋量不足等都会导致现浇板的挠度过大,在受弯抗拉处极易产生裂缝。刚浇筑完成的的混凝土板往往会因模板支撑而下沉,增加楼板的挠度,拆模之后便会出现裂缝。
在钢筋混凝土浇筑过程中,如果输送管道发生堵塞,特别是拆下的输送管内的混凝土,散落在未浇筑的部位,并且没有及时进行清理,导致振捣不充分、松散不密实,在初凝以后与新浇筑的混凝土往往难以紧密结合,进而引发裂缝。
除此之外,由于施工速度过快、上荷过早,很容易造成早期混凝土受损。加之后期养护不到位,拆模过早或模板支撑系统刚度不够以及冬季施工时保护措施不到位等都会导致混凝土裂缝问题。
四)混凝土原材料问题
现浇板所用的材料主要是钢筋和混凝土,如果这些材料质量不合格,势必会造成现浇板出现裂缝。目前许多施工单位为了节省工程成本,现浇板所用钢筋多为一些小厂家生产的钢筋,质量严重不合格,钢筋的韧性、延性、可焊性都较差,抗拉强度较低,很容易产生裂缝。
另外,在我国现阶段的工程建设中,大多采用泵送商品混凝土进行浇筑。但是许多商品混凝土厂商为降低成本往往采用大粉煤灰、低性能的混凝土外掺剂及含泥量较高的中细沙作为混凝土配料,极大地降低了混凝土的强度值。一般情况下,采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大且抗拉强度低,容易引发塑性收缩裂缝。
五)地基不均匀沉降
在建筑工程中,有部分钢筋混凝土现浇板的裂缝是由于地基不均匀沉降造成的。软土地基承载能力较低,如果施工中不采取有效措施很容易引发不均匀沉降,进而导致钢筋混凝土现浇板的开裂。
二、钢筋混凝土裂缝预防措施
一)设计方面的措施
在进行结构设计时,应尽量避免钢筋混凝土现浇板过大的跨度,一般可采用增加次梁根数的方式来降低现浇板的跨度,从而避免现浇板的厚度、挠度过大, 进而增强现浇板的安全性与可靠度。
在建筑物平面布置上要尽可能规则,减少体形突变、凹凸转角等,这些部位应力较为集中,如果出现温差变化或者是受到混凝土收缩影响极易产生裂缝。如果建筑平面存在不可避免的凹口,应保证钢筋混凝土现浇板的连续宽度大于 5m,并且要将凹口内侧的钢筋混凝土现浇板加厚,保证能抵抗集中在此处的混凝土收缩应力和温度应力。
在温度收缩应力较大的现浇板收缩区域内,钢筋间距一般应为 150~200 ㎜,并且要在现浇板未配筋表面布置温度收缩钢筋。通常情况下,应保证现浇板的上、下表面以及纵、横两个方向的配筋率大于0.1%。另外,可以在阳角、阴角板块的四周设置辐射钢筋,从而有效地抑制屋面板产生裂缝。
二)控制好原材料质量
严格把好原材料进货关,并且要对进场砂石骨料进行严格的检验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。
首先要选择适当的水泥品种,严格控制水灰比,一般不应超过 0.4。一般情况下,可以适当掺入优质的粉煤灰或者是高效减水剂,保证混凝土拌合物具有一定的流动性,进而增强混凝土的可泵性。
在使用减水剂时,应事先做与水泥相容试验,选择与水泥结合后流动性好的减水剂。此外,还要尽可能选用级配良好的骨料,粗细骨料的用量一半占到混凝土总体积的 65%~75%,是影响混凝土质量的重要因素,石子应选用连续级配的碎石,最大粒径应控制在 15~20 ㎜范围之内。
在混凝土运输过程中,应尽可能选择较好的运输路线,保证道路平整,尽可能缩短运输时间,从而有效避免混凝土拌合物发生分层、离析。与此同时,还要对运输工具进行检查,避免运输过程中水泥浆的流失。
三)加强混凝土施工阶段的控制
首先,严格控制配合比。在商品混凝土的选择上,应切实考虑工程的不同部位和性质对混凝土品质的具体要求来选用,不能盲目追求低成本而忽视混凝土的品质。在施工现场,要逐车对商品混凝土的坍落度进行严格地检查,保证混凝土熟料的半成品质量。
混凝土配合比的确定要综合考虑混凝土的强度等级、质量检验报告以及混凝土的和易性等,严格控制水灰比和水泥用量,尽可能选择级配良好的石子,提高混凝土抗裂强度。
其次,在施工过程中,要防止工人在负筋上随意踩踏而引起的负筋变形,并安排人员及时进行纠正。在温度较高的天气进行浇筑时,一般要采用冰水拌制混凝土,并且要掺入混凝减水剂和磨细粉煤灰,进而延缓混凝土的凝结时间,减少坍落度损失,改善混凝土的和易性和可泵性。此外,还要控制好混凝土浇筑后的温度,应保证内外温差小于25℃。在对混凝土进行浇筑之前,要事先将基层和模板进行浇水湿透,避免在浇筑过程中模版和基层过多吸收水分引发干缩裂缝。对混凝土的振捣要保证振捣充分,与此同时还要避免过振和漏振现象。
在混凝土板浇筑完成之后,要将表面刮抹降低到最小程度,尽可能避免在混凝土表面撒干水泥进行刮抹。此外,要及时用材料覆盖麻袋或草包对混凝土板进行保温养护,避免强风和烈日曝晒。
再次,控制好施工程序,严禁盲目赶工影响施工质量,不能对混凝土板过早上砖、上荷载,或者是过早的进行拆模。在混凝土板浇捣过程中,最好派专人进行看护,以避免发生踩弯面负筋的现象。另外,还要在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片来承受支座负弯矩,进而避免发生不均匀沉降,导致出现裂缝。
结语:
综上所述,随着现浇钢筋混凝土板的广泛应用,采取措施防止其发生裂缝问题已经施工单位迫切要解决的一大难题。对此,施工单位必须要控制好原材料的质量,严格控制好混凝土的配合比,加强对混凝土浇筑、振捣、养护等各个环节的控制和管理,尽最大努力降低裂缝问题发生的可能性。
参考文献:
[1] 张雄;混凝土结构裂缝防治技术[M].北京:化学工业出版社,2007
[2] 韩素芳,耿维恕;钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社.2004
[3] 吕兆才,姜德智;混凝土裂缝的预防与处理[J].水利天地.2010 年第 02 期
[4] 李跃华,徐乃洪;浅谈混凝土温度裂缝的施工控制[J],黑龙江科技信息,2010 年 第08 期
下一篇:建筑工程中工程机械安全管理的思考