(乌海职业技术学院内蒙古乌海016000)
摘要:随着施工技术的进步和抗震对楼盖整体性要求的提高,现浇钢筋混凝土楼板(盖)正得到日益广泛的应用。但在实际施工和使用中又出现了一个问题—裂缝问题。从混凝土干缩变形、温度变化、设计、施工等方面分析了现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因,并针对这些问题提出相应的设计、施工措施。
关键词:现浇板裂缝原因措施
现浇钢筋混凝土楼面板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,特别是商品住宅工程楼面出现裂缝,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。从外观要求考虑,裂缝过宽将给人以不安全的感觉,同时也影响对结构质量的评价;从耐久性要求考虑,如果裂缝过宽,在有水侵入或空气相对湿度很大或所处环境恶劣时可能会使钢筋锈蚀,影响结构的使用寿命和安全。现结合设计、施工实践中的经验与教训,从设计、施工两方面,谈谈现浇钢筋混凝土楼板开裂原因及预防措施。现浇钢筋混凝土楼板开裂的原因:大量的工程实践表明,现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要发生在以下部位:现浇板角部(朝阳处最明显),并与现浇板边缘约成45°斜向发展;现浇板的跨中,近似直线型发展;现浇板面周边,近似直线发展;预埋线管及线管集中处,沿管线走向出现表面裂缝;不规则裂缝。
干缩主要是由混凝土水分蒸发而引起的收缩变形。在超静定的现浇钢筋混凝土结构中,当混凝土的干缩受到结构内部钢筋或外部支座的约束时,会在混凝土结构中引起约束拉应力,当约束拉应力一旦超过混凝土的抗拉强度,势必引起现浇板开裂。而且裂缝部位多发生在应力比较集中的地方—板角处,且与墙阴角线相垂直。近年混凝土强度不断提高,也是引发裂缝的一个不利因素。高强混凝土中水泥含量较大,引起的胶凝干缩和水化热散失拌随的冷缩使收缩值显著增大;同时高强混凝土弹性模量增加也引起了约束应力的加大,而混凝土强度增加时,其抗拉强度却增长较少。另外为了适应泵送、免振等施工要求,混凝土粗骨料的含量和粒径大幅度降低。
骨料减少及粉剂含量的相对增加,更加大了混凝土的收缩,从而导致收缩裂缝普遍发生。现浇钢筋混凝土板的温度裂缝有两种原因:其一为季节(或日)温度变化引起的裂缝,集中于屋面板以及朝阳处房间的楼板,且裂缝宽度往往随季节(或日)变化。其二为混凝土结构中因水化热散失速度不一致引起的温差裂缝,往往表现为平面形状突变的凹凸房屋阳角处的裂缝。在建筑设计中,只注重建筑功能而忽视结构问题。如建筑平面不规则、结构体形突变、对较长的建筑未采取必要的分割措施等,而结构设计时又没有采取加强措施,因此在平面布局凹凸、转角处由于应力集中形成薄弱部位,一旦混凝土收缩和温度变化易于产生裂缝。
设计计算不合理或板钢筋间距偏大,特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置,致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板处,由于收缩是双向的,没有配置足够的构造钢筋,因此产生450斜裂缝。现浇板厚度不够,导致开裂。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的,现浇钢筋混凝土楼板过薄,板的刚度势必减弱,受拉钢筋和受压混凝土应力增大,板因此开裂。设计中未充分估足装修荷载、使用荷载(即设计荷载偏小),以致设计受力小于实际受力,板因此开裂。混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏和安装模板及支架。但开发商为了抢时间赶进度,在刚浇好的现浇板混凝土尚处在初凝或终凝阶段就任意踩踏、搬运材料、集中堆放砖、模板、砂浆等。
混凝土养护不当,尤其是使用钢模板时,未注意浇水养护,易产生收缩裂缝。由于楼(屋)面板的边界约束条件非常复杂,混凝土收缩应力和温度应力的理论计算并未完全解决,而且施工质量远达不到设计时的理想状态,因此在工程设计实践中,主要从设计理念和构造措施上予以注意,设计时应注意采取适当的加强措施,以求尽量减少现浇钢筋混凝土楼(屋)面板开裂的可能性。建筑平面应力求规则。当建筑平面有不可避免的凹口时,连续的钢筋混凝土楼板宽度不宜小于5m;凹口内侧的钢筋混凝土楼板应适当加厚,使能抵抗在此处集中的温度应力和混凝土收缩应力;应在凹口外缘设置拉梁或拉板,其截面及配筋不能太小;砌体结构中凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。
楼(屋)面板采用普通混凝土时,其强度等级不宜大于C30。现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝固然与材料、设计、环境等诸多因素有关,但近几年的工程调查发现:改善混凝土施工技术和加强施工管理是防止现浇混凝土楼板产生裂缝的重要途径。施工单位应采取措施确保楼(屋)面板的厚度和板面负筋的保护层厚度。首先,板负筋的直角弯钩长度等于板厚减一个保护层厚度。切实加强混凝土浇筑后的养护工作。保湿养护是彻底消除混凝土变形裂缝的关键步骤。在夏季,如果是夜间施工气温比较低,保湿养护可在混凝土浇筑后混凝土达到初凝时(2~3h)进行。
当混凝土表面没有浮水,能经住手指轻压,就可以开始保湿养护。具体操作时,所用的水管要高抬,在水管前接一个铁管,并砸成扁嘴,使水喷射出来落到混凝土表面前已成雨雾状,雨雾使混凝土表面的失水现象消失,又不会把混凝土的表面浇出麻点。在一般的天气里,雨雾保湿养护应在混凝土浇筑后1~1.5h进行。这种保湿养护要持续24h。经过这样的保湿养护,在混凝土的表面可以有效避免收缩变形裂缝。要特别强调的是,如果不能及时保湿养护,待混凝土终凝后才进行,此时裂缝已产生,即使水浇得再多也枉然。模板牢固,适时加荷。防止混凝土裂缝,模板支撑必须牢固,拆模时混凝土要达到规定强度;在混凝土强度未达到1.2N/mm2以前,不准在幼龄混凝土上面踩踏、支模、加荷。
住房装修阶段的管理至关重要。禁止用户在装修时破坏原有结构,杜绝在楼板上开槽、打洞、钻孔等野蛮施工,严禁集中堆载,防止不合理的装修施工而导致裂缝的产生。对于空置房,夏季应开窗通风,以免室内温度太高,这样有利于减少楼板的温差变形。冬季也不应门窗禁闭,以免湿度降低,这样有利于减少楼板的干缩裂缝。现浇板的微观裂缝是不可避免的,一定程度宏观裂缝也是不可避免的,但其有害程度是可以控制的。只要精心设计、精心施工、精心供料,严格认真执行,就能减小裂缝概率,把裂缝控制在无害范围内,并将无害裂缝减少到最低限度。