高层建筑混凝土楼板裂缝的成因与控制

高层建筑混凝土楼板裂缝的成因与控制

宫永丽

(新疆昆仑工程监理有限责任公司,新疆,乌鲁木齐,830000)

【摘要】城市化进程的加快,使得建筑行业得到长足发展。现阶段,建筑行业在高速发展的同时,面临着严峻的技术难题与挑战。高层建筑是现代建筑领域技术水平提升以及城市化进程的综合产物,顺应时代发展要求。但高层建筑混凝土楼板裂缝作为高层建筑领域当中的全新问题,分析其成因与控制方式对高层建筑发展具有积极作用。

【关键词】高层建筑;混凝土楼板;裂缝成因;控制

前言:

由于城市建筑用地成本的不断提升以及建筑技术的高速发展,近年来高层建筑占据新建房屋建筑工程中的比例逐年增加,呈现出高速发展的趋势。但高层建筑混凝土楼板裂缝与中低层建筑相比,问题更为突出。对产生裂缝问题的成因进行分析,并运用手段进行有效控制,是现代高层建筑面临的重要课题。

1.高层建筑混凝土楼板裂缝成因分析

(1)收缩性裂缝

收缩性裂缝的产生,是混凝土裂缝当中较为常见的现象,在高层建筑当中更是屡见不鲜。该项裂缝内容,在建筑领域当中可将其分为三个方面的类型,主要包括塑性收缩、干燥收缩以及自生收缩等裂缝:首先,塑性裂缝收缩裂缝。该裂缝状况的产生主要是在混凝土初凝阶段,这一时间段之内水泥容易发生强烈的水化反应,水分在混凝土当中迅速蒸发,致使混凝土当中的可塑性消失,并且一旦调和比例存在问题,更容易出现塑性收缩裂缝;其次,干燥收缩裂缝。混凝土在凝固成型之后,由于表面当中的水分逐渐蒸发,混凝土则会逐渐干燥,其表面逐渐收缩,内外产生变形差异,致使裂缝形成;最后,自生收缩裂缝。该裂缝的产生,主要发生在混凝土成型之后,内部水泥的水化反应,使得体积缩小而产生裂缝。

(2)设计因素引发的裂缝

高层住宅在设计过程中,由于住宅当中的柱网较为密集,柱子的尺寸较大,多数方面设置了剪力墙,结构在构成过程中竖向刚度较大。由于楼板跨度较大,楼板过薄,其刚性因素较小,一旦混凝土产生形变,刚度突变部位容易产生应力过于集中的状况,产生板角裂缝。同时,在基础设计方面,高层建筑的设计往往相类似,各个支撑柱之间的荷载内容不同。在高层建筑设计的过程中,需充分考量裂缝因素。

(3)施工因素引发的裂缝

施工过程是整个高层建筑建设的关键性内容,其中涉及到各个因素。整体施工环节以及全过程施工标准,能够有效缓解裂缝因素的产生。对由于施工因素从而引发的因素详细划分,主要包含以下几个方面的内容:混凝土配合比不正确;压光时间不当,其中存在的振捣时间过程,面层浮浆较多;混凝土搅拌时间不足导致混凝土中各成分不能够均匀混合,影响强度。上述各项问题的产生,皆是施工过程中引导的裂缝状况,需要在施工过程中加以控制。

2.高层建筑混凝土楼板裂缝控制措施

为避免高层建筑混凝土楼板裂缝的产生,需要在混凝土材料、建筑设计以及施工等各个环节进行控制,避免高层建筑楼板裂缝的产生。

(1)混凝土材料控制

①在保证混凝土强度满足高层建筑的基础之上,对用水量因素进行有效控制。降低单方用水量内容,对一定强度的混凝土而言,胶凝材料以及料浆体体积得到控制,从而能够降低混凝土当中孔隙总量,减少混凝土出现的收缩状况。将C30标号的混凝土作为对象,加入200kg水与170kg水量相比,凝胶材料浆体体积下降幅度约为15%。发达国家已经开始在混凝土用水量方面进行控制,具体标准为≤180kg/m?[1]。

②优化胶凝材料。在混凝土材料当中适当的掺加胶凝材料,不但能够预防混凝土收缩裂缝,还能够适当掺加优质掺合料。在优化胶凝材料方面,需要做到以下几个方面的内容:适当增加粉煤灰,保证比例<6%,使用适量取代,降低混凝土当中的水胶比例,降低孔隙度;掺合料当中的水化反应本身低于水泥本身,能够充分的降低优化化学反应产生的混凝土的收缩裂缝;高质量的粉煤灰能够改变胶凝材料当中的颗粒级配,有利于混凝土空隙的实际分布。

③原材料质量因素。在原材料选择的过程中,需要充分选择良好的水密品种,保证C2S含量高、C3A含量小于8%,不但能够控制混凝土的收缩,更能够减少坍落度损失。同时,还需要充分的控制砂、石料当中的含泥量,避免影响混凝土质量。石料当中的内容,保证各项因素能够按照实际标准进行碎石处理,最大粒直径保证在15mm-20mm之间[2]。

(2)设计内容控制

在设计内容控制方面,由于高层建筑结构对于强度要求较高,设计师在进行设计的过程中保证按照具体标准进行执行,严格执行强制性的条文内容,特别是对抗震结构等内容进行承载力计算,提升设计过程中的质量因素,避免楼板裂缝的产生。

①结构体系的选用:在结构平面布置方面,需要保证对称性以及规则性,保证高层建筑整体性因素得到展现,充分避免由于局部因素而削弱整体质量,产生较大应力以及塑性变形。在具体施工过程中,当建筑物长度超过40米时,则需要在建筑物方面设置后浇带。

②扩大配筋率:在满足高层设置需求的前提下,需要充分提升配筋率,将混凝图收缩以及扩张内容进行一定抑制,避免由于混凝土自身的扩张与收缩产生的不良因素。在同等配筋的状况下,可采用钢筋较细钢筋,进行密集布置,通过此种方法提升现浇楼板的抗裂能力。

③增加楼板厚度:在高层建筑设计过程中,避免单纯为了降低工程造价方面的内容,选用厚度相对较薄的楼板。为保障高层楼板的质量因素,降低由于温度影响混凝土产生的变化,楼板的厚度方面应该控制在不低于100mm。

④构造措施:同时对高层建筑钢筋强度的控制,避免由于约束应力过大造成的楼板缝隙扩张。对于此方面的防护措施,可在高层建筑楼板角设置放射状构造钢筋内容,避免倾斜缝隙的产生[3]。

(3)施工内容控制

①控制原材料质量:施工的过程中,需要严格控制混凝土原材料的质量因素,保证各项因素满足相应的标准内容,优先选用硅酸盐水泥以及级配良好的砂石,仅最大限度的减少水灰比例,减少水泥的实际用量,控制坍落度。

②做好隐蔽工程验收:在进行高层建筑工程验收的过程中,需要将楼板方面的钢筋强度、长度、间距以及设计图纸验收之外,还需要满足具体施工规范,确保楼板质量以及厚度,保证设计符合高层建筑标准。

③确保浇筑质量:在进行混凝土浇筑的过程中,需要保证振捣均匀。同时,对于高层建筑泵送混凝土在浇筑之后,放置1-1.5小时之后最好进行重复振捣,避免塑性裂缝内容的产生[4]。

④加强养护:在高层楼板完成混凝土浇筑之后,需要进行良好的养护,在夏季施工过程中,避免暴晒,可通过防护手段控制混凝土出现龟裂状况。如采用塑料薄膜、草垫等进行养护。

⑤控制拆模时间:拆模时间需要根据现场施工状况进行分析,按照验收规范进行拆模时间的制定,并需要充分考量施工荷载,对拆模时间进行制定,满足拆模要求。

结论:综上所述,由于混凝土楼板裂缝是高层建筑施工过程中较为常见的问题,对高层建筑楼板裂缝进行成因分析与控制,在有效改善其外观的同时,还能够提升建筑物的耐久性以及安全性。因此,在未来发展中,需要加强重视程度,在设计以及施工时期对裂缝问题采取防范措施。

参考文献:

[1]杨青英.混凝土楼板裂缝的成因分析及防治[J].门窗,2014,10(10):374-375.

[2]江金明.建筑施工中混凝土楼板裂缝的成因以及防治措施[J].江西建材,2014,4(24):193-195.

[3]张国辉,洪亮.从建筑结构设计角度探讨钢筋混凝土楼板裂缝的成因与控制措施[J].黑龙江科技信息,2010,11(05):254-256.

[4]杜兴亮.高层建筑混凝土裂缝的成因分析与控制措施[J].河南科技,2013,5(10):174-178.

作者简介:

宫永丽,1978年6月出生,就职于新疆昆仑工程监理有限责任公司,现任工程师,参与工程:新疆国际会展中心工程、新疆兵团卡子湾公务员住宅小区工程、新疆万科金域华府项目一期工程、乌鲁木齐水磨沟区集资新建住宅小区工程。

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