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现浇钢筋砼板裂缝成因与防治策略探讨

来源:   2020-01-14 11:31:04

摘要:随着建筑行业和建筑技术的发展,现浇钢筋砼板作为新型的建筑结构形式被广泛地应用于我国的基础设施、民用建筑以及工业建设当中。然而,现浇钢筋砼板的裂缝问题已经成为影响建筑工程质量的一个普遍现象。

 近年来,现浇钢筋砼板结构的建筑工程数量日益增多,建筑物的整体性、抗震性、结构稳定性比以往有了大幅度的提升。然而,现浇钢筋砼板出现的裂缝问题也是屡见不鲜。拿民用住宅来说,大部分住户已经将砼板裂缝问题当作衡量房屋质量优劣的主要标准,现浇钢筋砼板裂缝成为了建筑质量投诉工作中的焦点问题。那么,了解现浇钢筋砼板裂缝的成因,寻求现浇钢筋砼板裂缝的防治策略,具有着极其广泛而深远的社会意义。

  一、现浇钢筋砼板裂缝的常见形态

  结合现浇钢筋砼板的建筑施工经验,并经过大量的调查研究以及科学系统的数据整理,常见的现浇钢筋砼板裂缝形态主要有以下几种:

  (1)裂缝出现在现浇钢筋砼板中部,与现浇钢筋砼板的长边或短边相平行,并且此种裂缝一般会贯穿整个砼板,通常产生于现浇钢筋砼板整体连续的浇筑过程中,裂缝宽度约为0.5毫米~1.5毫米。

  (2)在现浇钢筋砼板四角的斜裂缝,与竖向构件呈大约45度角,宽度小于1毫米。

  (3)现浇钢筋砼板表面顺着钢筋方向发展的裂缝。

  (4)砼板上沿竖向构件或梁边发展的裂缝。

  (5)沿现浇钢筋砼板内埋管线位置上下贯通的裂缝,此类裂缝宽度较大,可达2毫米。

  (6)沿砼板的预留施工缝或者后浇带位置的裂缝。

  (7)现浇钢筋砼板表面不规则分布的龟裂状裂缝,这种裂缝的深度相对较浅,且宽度也较小。

  二、现浇钢筋砼板裂缝的成因分析及防治策略

  参考有关现浇钢筋砼板裂缝的调查数据,我们可以看出,导致现浇钢筋砼板出现裂缝的原因是多方面的,但是85%以上都是由于变形作用(温度、收缩、膨胀、地基不均匀沉降等)而产生的,而且在这85%以上的变形裂缝当中,温度、收缩裂缝占大多数,因膨胀、地基不均匀沉降作用而产生的裂缝相对较少,而且当建筑工程采取保温措施之后,温度裂缝的比例相对应有所下降,因此,当前现浇钢筋砼板裂缝主要是由于混凝土的收缩作用而产生的。下面我们从材料、设计、施工三个方面对现浇钢筋砼板温度收缩裂缝的成因进行分析,并提出相应的防治策略。

  (一)材料原因

  (1)水泥

  新的水泥标准提高了水泥生产的细化粉磨程度,增加了水泥强度,相应的水泥的水化热和收缩率也得到了提高,这就增加了混凝土出现裂缝的机会;另外,高强度的混凝土增加了水泥用量。水泥的体积在混凝土的凝结硬化过程中会随着干缩变形作用而发生改变,水泥用量越大,体积收缩变形也就越大,混凝土出现裂缝的可能性也就越高。

  在选用水泥时,要注意选择符合自身建筑工程特点以及质量高的水泥,同时,在不影响建筑物整体结构和安全性的前提下,酌情控制水泥在建筑混凝土中的用量,降低混凝土温度收缩裂缝的发生几率。

  (2)骨料

  细骨料在骨料中所占的比重过大且含泥量过多。相比粗骨料而言,细骨料的收缩性更强,极易破坏混凝土的粘连力,而含泥量过多会使混凝土在变干之后,呈现不规则的交叉状或网状裂缝分布。可以通过减少水泥用量限制细骨料在骨料中所占比重过大的状况,同时利用现有设备降低骨料中的含泥量。

  (3)水灰比、坍落度

  水灰比、坍落度是影响混凝土强度的重要因素,如果水灰比、塌落度过大,将会大大降低混凝土的强度值,增加出现裂缝的可能。选用合适的水泥,确定正确的混凝土水灰比、坍落度参数,控制好混凝土的搅拌时间,提高其和易性,从而达到降低混凝土收缩作用的目的。

  (4)矿物掺料及外加剂

  矿物掺料及外加剂的应用大大改善了混凝土的性能,但其使用不合理是导致混凝土产生裂缝的又一因素。不合理的矿物掺料及外加剂使用不仅加大了混凝土的整个结构体积,使其柔性降低,还为混凝土的裂缝问题埋下了隐患。所以,在使用这些矿物掺料和外加剂的过程中,必须掌握科学合理的计量数值,避免此类裂缝问题的发生。

  (二)设计因素

  (1)结构设计上考虑不全面。一些建筑设计师在建筑设计过程中,过分强调了建筑物的功能性,忽视了引起建筑发生裂缝的结构问题。而温度收缩裂缝恰好常出现于建筑结构中应力集中的薄弱位置。例如,当砼板发生较大的温度收缩作用时,砼板表面受到的拉应力也会越大,很容易形成板面裂缝。

  (2)设计荷载与实际荷载差异较大。为了达到板底不露梁的目的,结构设计当中常常采用异形板的设计,它的原理是通过把房屋内的总荷载沿房间的周长等分,从而形成均布荷载的导荷方式,但往往会造成与实际荷载差异较大的情况,导致以后裂缝问题的发生。

  (3)梁、板存在的变形差异。梁、板会随着温度以及湿度的改变发生变形。一方面,板的截面较低,且厚度比梁的高度要小,所以两者受温度的影响程度不同,这种差异会引起温度应力,形成板内的拉应力;另一方面,梁要慢于板的干缩速度,这是由于板的表面积较大原因造成的,板所承受的收缩应力更强,使两者存在较大的变形差。

  防治策略:a)采用弹性理论设计计算房屋内部结构,对容易引起裂缝的方面加以注意;b)在应力集中的薄弱环节合理布局钢筋,并注意构造加强筋的加配使用;c)在设计中缩小伸缩缝之间的距离以及注意加强外墙和屋面外的保温措施;d)将双层双向配筋应用于屋面板的设计当中;e)合理增加砼板厚度;f)条件允许的情况下,在长度不小于40m的房屋楼面中部设置后浇带;g)采用预应力钢筋混凝土结构防止砼板开裂问题的出现。

  (三)施工方面

  在施工方面,导致现浇钢筋砼板出现温度收缩裂缝问题主要有以下两点:

  (1)预埋管线处收缩裂缝

  现浇钢筋砼板内多根线管集中的地方,使整个砼板的截面大大减小,并且由于预埋管线的直径及开间宽度较大,导致混凝土的拉应力及收缩方向与管线的铺设方向相垂直,这是导致砼板表面发生裂缝的一项重要原因。

  (2)养护不合理造成的温度收缩裂缝

  养护过早或养护过晚都是形成砼板温度收缩裂缝的主要原因。养护过早,混凝土的胶凝能力会受到直接影响;养护过晚,砼板表面的游离水分受到风干、日照因素的影响,蒸发会变得越来越快,水泥会因为缺乏必要的水化水产生强烈的体积收缩。这两种情况都会降低混凝土的强度,使其对施工荷载的抵抗性得到削弱,造成现浇钢筋砼板的早期裂缝。尤其是在昼夜温差较大的情况下,养护不合理极易产生温差裂缝。另外,养护不合理也会影响混凝土的收缩,造成收缩裂缝问题的出现。

  防治措施:在钢筋砼板浇筑完成之后,不要进行干水泥的刮抹,使表面的抹平压光程度限制在最小范围之内,并且及时用材料覆盖砼板表面,在保温的同时防止其受强风和强日照影响,加强混凝土的早期养护;在混凝土初凝之后,马上采用蓄水养护的方法,使混凝土保持足够的湿润状态,对面积比较大的砼板,可以适当添加养护剂,认真做好现浇钢筋砼板的后期养护工作。

相信经过以上的介绍,大家对现浇钢筋砼板裂缝成因与防治策略探析也是有了一定的认识。欢迎登陆建筑网,查询更多相关信息。