鋼筋混凝土的裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是由本身物理力學性質決定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的標準是根據使用條件決定的。目前世界各國的規定不完全一致,但大致相同。如從結構耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來,許多國家已根據大量試驗與泵送混凝土的經驗將其放寬到0.2mm。當結構年處的環境正常,保護層厚度滿足設計要求,無侵蝕介質,鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在濕氣及土中為0.3mm;在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高,必須處理。下面就結合工作實際,對鋼筋混凝土現澆板裂縫的原因及防治進行分析研究。

鋼筋混凝土現澆板裂縫原因的分析:

通常情況下,現澆板裂縫一般表現為:不規則、表面龜裂、縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。究其原因我們從施工角度進行具體分析.

1、混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥的混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。

2、混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

3、施工工藝不當引起:在施工過程中由于施工工藝不當,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫。樓板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。

4、混凝土的收縮(溫度裂縫):眾所周知,混凝土引起收縮的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一種新的水泥結晶體,這種結晶體化合物較原材料體積小,因而引起混凝土體積的收縮,即所謂的凝縮,后期主要是混凝土內自由水蒸發而引起的干縮。而且,如果混凝土處在一個溫度變化較大的環境下,將會使其收縮更為加劇。如施工發生的夏季炎熱氣溫下,石子表面溫度升高,使石子體積膨脹,拌制成混凝土后,石子受冷收縮,使混凝土表面出現發絲裂縫;混凝土澆搗后未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時得到水分的補充,因而在硬化過程中,現澆板受到支座的約束,勢必產生溫度應力而出現裂縫,這些裂縫也首先產生在較薄弱的部位,即板角處。另外,室內外溫差變化較大,也要引起一定的裂縫。

混凝土裂縫治理原則

(1、)必須充分了解設計意圖和技術要求,嚴格遵循設計和施工規范有關規定。

(2、)應認真分析裂縫產生的原因和性質,根據不同受力情況和使用要求,分別采取不同的治理方法。

(3、)裂縫處理后應能保證結構原有的承載能力、整體性以及防水、抗滲性能。處理時要考慮溫度、收縮應力較長時間的影響,以免處理后再出現新的裂縫。

(4、)防止進一步人為損傷結構和構件,盡量避免大動大補,并盡可能保持原結構的外觀。

(5、)處理方法應從實際出發,在安全可靠的基礎上,要考慮技術上的可能性,力求施工簡單易行,以符合經濟合理的原則。

裂縫的預防措施:

雖然鋼筋混凝土現澆板在使用過程中,存在出現裂縫這一重大缺陷,但它與預制板相比,還是優點要大于其缺點的,并且它的這一缺點在設計與施工過程中,可以通過一定的措施,使其影響控制在規范允許的范圍內。現澆板的優點主要表現在結構性能方面,采用現澆板后,將使樓、屋蓋的結構剛度及強度、建筑物的整體抗震性能得到顯著的提高。對于現澆板的裂縫問題,可以采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現:

1、在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。

2、混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養護。樓板澆筑后,對板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養護,防止強風和烈日曝曬。

3、嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。

4、對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強,抗裂短鋼筋采用ф6-ф8,間距≤150,兩端的錨固長度應不小于300毫米。線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實。并且當線管數量眾多,使集散口的砼截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各2ф12的井字形抗裂構造鋼筋。

5、對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位的模板支撐架在搭設前,要預先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度,減少變形來加強該區域的抗沖擊振動荷載,并應在該區域的新筑砼表面上鋪設舊木模加以保護和擴散應力,進一步防止裂縫的發生。

6、加強對樓面砼的養護:剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段,水化速度較快,可采用覆蓋保溫的辦法創造適宜的潮濕條件防止混凝土表面脫水而產生干縮裂縫,因此加強混凝土表面養護,尤其在7天內使混凝土始終保持濕潤狀態是防止混凝土裂縫很重要的一個環節。

裂縫的處理方法:

1、表面處理法:包括表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(土工膜或其他防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

2、填充法用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。

3、灌漿法此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

4、結構補強法因超荷載產生的裂縫,裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處在具體施工中,可視情況做如下處理:

?(1、)對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用抹壓一遍處理。

?(2、)其他一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。

?(3、)當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。

?(4、)通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,可采用結構膠粘,板縫用灌縫膠高壓灌膠。

綜合4#樓I段7、8層客廳地面裂縫情況,我項目部經過仔細研究制定出切實有效的方案--地面裂縫寬度小于0.3mm,深度達到鋼筋表面的發絲裂縫但不漏水,采取灌漿法。此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。板面混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫,上部用掃把蘸上漿液將地面拉毛即可。

篇2:高層住宅樓面裂縫原因分析處理

建筑物鋼筋混凝土結構的普遍應用,伴隨著商品混凝土的推廣,建筑樓面出現裂縫的機率在增加,日益受到社會人士關注;專家認為控制裂縫是個系統工程。樓面結構出現裂縫原因復雜,有材料、溫度變化等原因,也有設計、施工、使用等方面問題;而樓面沿板內預埋管線出現的裂縫尚未引起工程人員足夠重視,尋找其成因,利于有目的進行裂縫控制。

1.住宅樓面裂縫發生狀況

某工程為高層住宅樓,地下一層,地上22層,面積3.2萬m2,其中裙樓三層,上部為四個單元住宅,均為每單元2戶,標準層層高2.9m,工程采用剪力墻全現澆結構,房屋總長85m,設計及施工中留設后澆帶、加強帶。工程采用混凝土強度等級為:C40(八層以下)、C35(八―十八層)、C30(十八層以上)砼采用商品混凝土,級配見下表:

C40水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=456:200:618:1052:8.8:48:50

C35水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=375:205:665:1040:7.0:44:60

C30水泥:水:砂:碎石:ZWL-A:UEA-Y:粉煤灰=394:205:658:1051:6.3:--:50

住宅標準層樓板厚以110mm為主,廚房、陽臺板厚為100mm,局部為120mm,部分層次(4、8、14、18)為150mm(φr12@150雙層雙向配筋)。典型樓板配筋:4.2m*5.1m房間板厚120mm,板底采用φr8@150*200,板面負筋為φr8@130長1150,分布筋為φr8@200;3.7m*4.5m房間板厚110mm,板底采用φr8@150*200,板面負筋為φr8@150長1050,分布筋為φr8@200。

該工程±0.00以上主體結構施工期為20**年9月25日至2003年6月28日,共276天;樓地面C20細石混凝土(厚30mm),面層施工期為2003年8月至11月初。工程于2003年12月26日通過了竣工驗收,工程質量受到好評,擬申報市級優質工程。在主體施工時檢查發現,樓板結構施工后約2個月出現0.1-0.2mm的裂縫,經建設、監理、施工方綜合分析后認為樓板的裂縫為非結構裂縫,對結構安全不會造成影響,按各方認同的方案修補施工:在樓面面層施工前鑿“V”形槽用環氧樹脂修補裂縫,并做養水試驗,保證了裂縫被全部封閉。樓面面層施工后4個月,市級優質工程驗收前的幾次例行檢查發現少量原裂縫的重新出現,至2004年5月份,樓板的裂縫數量激增并趨于穩定,經逐戶統計,總數達287條,縫寬多在0.1-0.2mm,0.2-0.3mm寬裂縫共57條,大部分裂縫出現在樓面,約35%的裂縫上下貫穿,68.3%裂縫為原有裂縫處重新出現。

結構平面布置圖

裂縫發生形式:裂縫多垂直于房屋長邊呈直線形狀,沿預埋管線表面發生;個別裂縫出現在外墻轉角處,呈45°分布。

裂縫發生規律:板面積越大,裂縫出現幾率越大;南面房間樓面裂縫比北面房間樓面裂縫多;9層以上裂縫較7層以下多,4、8、14、18層未發現裂縫。在住宅的客廳和餐廳出現裂縫的部位幾乎相同(板長邊中部的管線表面)。

2.成因分析

裂縫的形成有外荷載、結構計算模型差異、材料的收縮(主要為的混凝土收縮、溫度變形)等原因造成。從技術角度來分析,有設計、施工、材料等方面問題,主要反映如下:

2.1從設計方面看

⑴樓板剛度不足:廳4.2*5.1m,板厚為120mm,餐廳3.7*4.5m,板厚為110mm,設計按多跨連續板進行配筋計算,側重于滿足結構安全,較少考慮混凝土收縮特性和溫度變形等多種因素,樓板高跨比僅為L/33.6-L/35,其剛度較小對裂縫控制很不利。

⑵樓板構造配筋設計不周:設計在支座處按常規配設負筋,在中部板面不配鋼筋,當板面出現溫度變形和混凝土收縮,因無構造鋼筋約束,板面即出現裂縫。

⑶樓板內布線欠合理:由于水電施工圖由各專業設計,實際施工中出現水電管交叉疊放,或由于設計考慮管內容線面積,部分預埋管徑≥D25;且設計管線位置在樓板跨中,即在單層雙向配筋處,樓板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成為樓板最易開裂的部位;當樓板收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時,即出現沿管線表面呈直線狀的裂縫。

⑷從房屋的空間結構來看,剪力墻剛度大,約束了剪力墻間梁板的水平向自由變形,而梁剛度又較板剛度大,因各類因素引起的水平向收縮變形均集中到剪力墻間剛度最小的板上,造成這塊板開裂。

⑸膨脹劑的選用與摻量:設計未明確混凝土的限制膨脹率,只提出膨脹劑的品種和摻量范圍,施工時按設計提供摻量進行配比施工,使混凝土的實際限制膨脹率不能達到最佳限制膨脹率。

2.2從施工方面看

⑴水電預埋管施工時在板內位置欠合理:管位置過高或過低;位置過高時,極易在板面出現因混凝土硬化收縮產生的裂縫,也易在維修裂縫或室內裝修時損壞管線;兩根管線并行布置時,管線間距過小甚至并攏,更易因管線集中而產生裂縫。

⑵空載養護期不足:從樓面混凝土澆完、收光至施工材料堆放,平均空載養護期僅為一天半,人為因素過早地震動、荷載造成樓板幼齡混凝土內部受損開裂。且施工中用塔吊吊運的鋼管、鋼筋等周轉材料因受剪力墻鋼筋影響多堆放在預埋管線部位。

2.3從材料方面看

⑴樓板商品混凝土強度為C40(8層以下)C35(8―18層)C30(18層以上),其收縮變形值為同標號普通混凝土的1.2――1.3倍,且商品混凝土單方用水量過大(200Kg),其中部分水在振搗時被游離出來,部

分水與水泥結合成凝膠,相當大一部分為自由水仍留在混凝土孔隙中,成為混凝土干縮的隱患。樓板拆模后,板面和板底長期裸露在大氣中,后期施工的細石混凝土面層養護期過后也長期處于干燥環境中。正是這種環境效應(受溫度、濕度、風力影響使水泥石毛細孔、凝膠孔內的自由水由表及里逐漸蒸發),和尺寸效應(樓板裸露面積大,厚度薄)的共同影響,使樓板較其它構件更易出現干縮裂縫。

⑵本工程商品混凝土所使用的膨脹劑為UEA,需其鈣釩石水化反應充分完全,才能有效發揮其膨脹性能;項目部較重視混凝土澆筑后1-2天的養護工作,當上部主體施工開始,無法覆蓋養護,只能讓板面上部暴露在空氣中,間斷澆水養護,無法達到良好的養護,造成商品混凝土有效補償混凝土的收縮的性能降低。

綜上所述,本例工程樓板沿預埋管線表面出現的裂縫只是表象,混凝土的干縮、溫度收縮、收縮是要因,而由于施工管線預埋欠合理、樓板剛度不足、材料等多重原因綜合,使本工程樓板沿預埋管線處出現大量裂縫。

3.對策及建議

3.1加強設計控制:梁板混凝土強度等級不宜大于C30;樓板應雙層雙向配筋,屋面、轉換層樓面配筋宜加強;樓板內管線應避免出現交叉(將交叉部位設置在梁或墻上);控制管線直徑,使其不超過板厚的20%且≤D25;重視房屋外圍護構件(外墻、屋面、門窗等)的保溫設計,若使房屋具有良好的保溫性能,不僅可大幅度降低房屋長期能耗,更是減少因溫差變形而引起裂縫的有效手段。

3.2加強施工控制:采取有效固定措施(經計算高度的鋼筋撐腳,預埋管線時管扎在撐腳上或采用砂漿墊塊固定)使預埋管布置在板中部;延長空載養護時間,減少早期荷載裂縫;并行走向管線間距應大于0.25m,在管線集中或交叉處設加強筋,并在上下部鋪放鋼絲網,寬度應大于管區100mm;控制施工期間及竣工后的門窗洞口風速,減少環境溫差和風速對結構的影響。

3.3通過商品混凝土生產級配中材料的替換和外加劑的合理使用,降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纖維,可有效減少早期收縮裂縫(本工程在14層、18層樓板及屋面使用,摻量為1.2Kg/m3);合理選用混凝土膨脹劑(宜選用一等品),其摻量應經試配確定,來滿足設計的限制膨脹率;加強養護,延長養護時間,也可在板面和板底拆模后涂刷養護劑,避免混凝土的早期干縮,確保膨脹劑產物的充分水化,使混凝土達到有效的補償收縮作用。

3.4在施工前與設計溝通,精心編制施工組織設計,通過材料調換,使樓面面層與樓板混凝土一起澆搗(采取有效保護措施),同時提升上層鋼筋位置,這樣在不增加荷載前提下增大了樓板的剛度,將有效減少裂縫的出現。

4.裂縫處理方案及效果

4.1沿裂縫走向割除樓面面層,槽寬150―200mm

4.2若樓板結構有裂縫,沿裂縫鑿成15*15mm“V”型槽,沖洗干凈并使其干燥。

4.3用“大力寶”牌云石膠注滿“V”型槽,其上加注30*3mm云石膠封閉。

4.4在槽中蓄水檢查樓板有無滲漏。

4.5板面濕潤陰干至混凝土面剛開始發白用801膠加水泥套漿,用C25半干硬性細石混凝土分二次修補(面層中部釘同寬的鋼絲網),并良好養護2周。

本工程的樓板裂縫經上述方案處理后,效果較好,相關各方較為滿意,事后1年內多次檢查,原有裂縫未重復出現。