钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析 发布时间:2015-10-28 上传者:jibujingwu

 一、钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析

  一般情况下,楼屋面裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因,主要有施工、设计及混凝土原材料等三方面的原因,以下将逐一具体分析。
  一)混凝土原材料质量方面
  1、水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。
  2、如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。
  3、碱骨料反应:蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱--硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。
  4、水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂混凝上强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
  二)施工质量方面
  1、混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
  2、混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
  3、施工工艺不当引起:在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,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,致使砼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穹矩造成横向裂缝。
  4、后浇带施工不慎而造成的板面裂缝:为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
  5、楼面垫层内铺设的暗装水管、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。
  6、混凝土的收缩(温度裂缝):众所周知,混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。而且,如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。如施工发生在夏季炎热气温下,石子表面温度升高,使石子体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受冷收 缩,使混凝土表面出现发丝裂缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。另外,室内外温差变化较大,也要引起一定的裂缝。
  7、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。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足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上加霜。除了大开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)设计方面
  1、地基的不均匀沉降:在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基下采用扩展基础,则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保正它们沉降均匀是相当困难的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉降,而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。
  2、荷载的作用:在住宅建设中,也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值,这也应当引起足够的重视。
  3、结构体型突变及未设置必要的伸缩缝:房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝,当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。
  4、在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7-8根,并且这些管线的直径多为2-3cm,由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。二、裂缝的预防措施
  虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中,存在出现裂缝这一重大缺陷,但它与预制板相比,还是优点要大于其缺点的,并且它的这一缺点在设计与施工过程中,可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面,采用现浇板后,将是优点要大于其缺点的,并且它的这一缺点在设计与施工过程中,可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面,采用现浇板后,将使楼、屋盖的结构刚度及强度、建筑物的整体抗震性能得到显著的提高。
  对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现:
  一)混凝土原材料质量方面
  1、尽可能不使用民办小厂生产的水泥,如必须使用,应认真对水泥标号及安定性进行试验。
  2、采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。
  3、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定配合比,严格控制水和水泥用量,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。
  近十几年来,为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,商品混凝土的使用率逐年提高。但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼处掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段,导致商品混凝土质量显着下降;另一方面承包商在订购商品混凝土时,应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求,不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质,导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度检查,以保证混凝土熟料的半成品质量。
  二)施工质量
  1、在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
  2、混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。
  3、严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
  4、施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板,支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。
  5、对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强,抗裂短钢筋采用Φ6-Φ8,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避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的砼截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。
  6、对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆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表面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。
  7、加强对楼面砼的养护: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避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,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。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护液进行养护,达到降低成本和提高工效,并可避免或减少对施工的影响。
  8、严格控制板面负筋的保护层厚度:现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起;另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5cm。
  设计方面
  1、对于地基的不均允沉降,可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。
  2、在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,辐射筋长度为1.5m左右。
  3、平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多,即薄弱部位越多,而这些部位由于应力集中,往往是裂缝的多发区。
  三、裂缝的处理方法
  1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
  2、其它一般裂缝处理,可将板缝清洗后用1:2或1:l水泥砂浆袜缝,压平养护。
  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、当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
  5、通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,可采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌缝胶高压灌胶。
  简述地下室渗漏的原因及修补措施众周所知,造成建筑物地下室渗水、漏水的原因是多方面的,但我认为最根本的原因还是人们对防水施工的认识及态度问题。
  首先是认识,对于地下混凝土工程认为受温度变化不大,长期出入水养护状态,所以混凝土一般不会开裂、漏水,即便有点渗水,在里面抹层防水砂浆也就没有什么问题。并且认为混凝土当中已经添加了防水剂、膨胀剂,关键部位又设上了止水带,它怎么会漏?何况地下室还有一层弹性的外防水?这样就高枕无忧。
  基于以上认识,就把“地下室一旦产生渗漏难亦修复”这一观念抛到九霄云外。没有真正的认识到,你在做外防水层时,是否存在着接缝问题,防水层是否粘接牢固,选用的防水材料是否满足该工程的防水需要,(包括水质因素、地质因素及其他周边环境因素的影响等)在施工过程中是否受到破坏等一系列问题。没有考虑到混凝土水化后部分毛细孔是贯通的,在一定的水压力下就会渗透,即便加入防水剂、膨胀剂,混凝土的徐变也会带来部分裂纹,产生渗漏,而防水剂、膨胀剂仅能增强混凝土憎水性与密实度,解决不了因热涨冷缩、地基沉降所产生裂纹带来的渗漏等问题。因此加强人们对产生渗漏原因的认识是至关重要的,只要你认识到了,从根本上掌握它,利用它,总结出规律性的东西,就会将渗漏拒之门外。
  其次是态度,在防水施工过程中,由于环境的因素会带来一些不良的影响,使施工人员抱有临时应付的思想,只是讲施工速度与可操作性,忽视了防水工程的质量,这样就对工程项目制造了潜伏性的渗漏源,当环境一有变化,水就会从这些潜伏点渗透进来,给防水工程带来不可估量的损失。
  例如,莱西某厂的污水处理池工程竣工后,往池中蓄水,结果池的四周严重渗漏,经多次修补,效果毫不明显,最后将做的五边防水抹面层去掉后才发现,在作防水处理时,施工人员在思想上对防水不重视,人浮于事,随便用水泥和塑料编织袋的混合物塞在里面,在加上五边防水层的底层抹灰与混凝土结合不够好,使水在结合层间窜流,通过这个孔流向池外,产生渗漏。如此现象在地下工程尤为突出,因此从这个角度看,造成地下室渗漏的原因也是在于人,在于人的认识及重视程度,所以说加强人的认识,端正工作态度,也是解决渗漏得一条重要途径。
  从理论上讲,地下室产生渗漏并不是难修补的,无非是对防水混凝土的外观进行认真仔细的检查,先看一看墙面有没有蜂窝、麻面、孔洞、露肋等影响工程质量的缺陷,对于细部构造是否处理得恰到好处,防水层是否形成一个整体。对于渗漏的部位是否找准了渗漏点,如果这几项工作作好了,就可以进行堵漏, 作防水处理了。堵漏目前常用的材料有防水宝、堵漏能、堵漏灵、确保时 等无机防水材料。对于裂缝较复杂的工程可以采用打孔预埋喷嘴和压力注浆的方法,材料可选用丙烯酰胺类、氰凝、环氧树脂及高水速凝固化充填材料进行修补,直到无渗漏为止。在实际修补的过程中,尽管有正确的理论作指导,但关键的问题是要将理论与现场经验充分结合起来,以达到最终的防水目的。
 下面我们通过几个工程的实际情况,采用了不同的方法进行堵漏处理的地下室,与大家共同商榷研究。
  一、 刚性防水
  刚性防水最适用于无变化的工程,这是多年实践出来的。对于地下室没有抹面层,直接在原混凝土上做,这就容易许多。这类的工程,大部分是主体起来后,还没有竣工,当地下水一升,或者回填土一填,很快就产生渗漏。这些渗漏的部位,大都出现在接缝带及边角附近,极少数出现孔洞,蜂窝。有的个别地方出现泥沙,这大部分是施工环境恶劣及施工人员责任心不够造成。但维修起来要比做了面层容易的多,象这类工程直接在渗漏点用凿子将松散的地方剔掉,找出漏水点,凿成到八字型,在周围用防水宝(或其它快凝防水材料)抹平,待干后,在防水宝中加入适量的配套速凝剂,搅拌均匀后,堵到漏水点处,这样就可以了。象青岛潜艇学院的地下室就属于这种情况。
  然而对于地下室出现较多裂纹,就不应当这样处理。因为这类的工程大都属于质量问题,①混凝土标号不够(或设计满足不了防水强度要求)。②配筋不够。③混凝土外加剂配合不合理。④混凝土加水量过大。⑤缺乏养护等原因造成的。象这种情况,如果用以上方法堵漏,你是堵了甲处乙处漏,堵了乙处丙处漏……无法处理好。因此应当采用注浆法,加固混凝土,给混凝土补强。所用的材料有刚性的与弹性的两种。刚性材料用于静止的裂缝,弹性材料用于微动裂缝。另外也要考虑适用条件,如用于地面(人行道)以及车辆运行的地方还要考虑材料的耐磨性。
  二、刚性防水与卷材防水复合
  提起卷材防水,人们总会想到SBS、APP、三元乙丙等材料,然而我们在操作中用的是一种聚乙烯无纺布双面复合卷材,这种卷材虽说厚度不如前述,但他可带潮作业,用于地下室渗漏的修补,还是有一定效果的。
  青岛市江西路上的福苑小区的地下室渗漏较严重,一年四季有水,墙体慢渗,于是我们就选用了防水宝与该材料复合使用,施工时先找出漏水点,用防水宝堵住,对于出汗的墙面和其他位置,直接采取用刮涂防水宝粘贴,这样就克服了卷材在出汗墙面用水泥粘贴不牢的现象,最后在表层做了一层普通砂浆抹面,结果效果很好,至今无任何渗漏与返潮。
  三、刚性防水与涂膜防水相结合
  一汽大宇(烟台)发动机有限公司的几个地下室,经过多次防水处理,每到雨季渗漏不停,个别地方因在水位线以下,故一年四季墙体出水。在这个工程中可以说是汇集了国内、外的许多先进的刚性防水材料,但防水效果并不显着。面临这样的一个工程,经多方研究,认为采用刚柔结合的防水方案,才能行之有效。为此我们做了实地考察,发现内防水的五边防水层空鼓较多,边、角漏水较严重,墙面有滴流的水线,地下室的设备安装也较复杂。因此针对这个情况,柔性材料选用聚氨酯防水层,刚性材料就选用了防水宝和RG及国外一种渗透结晶型的材料,使他们在不同的部位发挥功效。
  开工时 ,我们先将漏水较严重的地方用防水宝堵住,将部分空鼓的地方去掉、凿毛并重新抹面、压实。然后整体工程又刮了一遍刚性防水层,再仔细检查一遍,无因何渗漏时,就做了一层聚氨酯防水,做这一层时,关键是将设备与混凝土预埋铁的根部做好加强处理,以防新抹面、压实。然后整体工程又刮了一遍刚性防水层,再仔细检查一遍,无因何渗漏时,就做了一层聚氨酯防水,做这一层时,关键是将设备与混凝土预埋铁的根部做好加强处理,以防止设备震动破坏防水层。最后又做了一层UEA砂浆保护面,这样做的目的是可以减少保护层的裂纹(也属于刚性防水层的一种),对于整个工程有益无害,修补之后的防水效果时非常明显的,彻底解决了这个地下室的渗漏问题。那么这个工程为什么要这样做呢?其实原因很简单,就是内有设备,施工复杂,涂膜性材料成型的整体性效果好,聚氨酯延伸率长,抗震动性好,纯用刚性材料很难达到这样的效果。在这个工程中,以前全用刚性材料修补也是失败原因之一。
  通过以上几例可以看出地下室的修补是多种多样的,不能千篇一律,要因地制宜,根据工程状况,找准渗漏原因,制定相应的对策、方针,这样定会旗开得胜,马到成功。
 

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