浅谈混凝土楼面的裂缝质量控制

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摘要: 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。文章主要从施工方面、兼顾设计和材料原因等方面分析了楼面裂缝的综合性防治措施,以供参考。

  关键字：  楼屋面裂缝;施工设计;混凝土原材料;质量控制   Summary:  Building roof cracks were as follows: surface cracking, longitudinal and transverse cracks and diagonal cracks. The reason is mainly the construction, design and concrete raw materials three reasons. Articles mainly from the construction area, taking into account other aspects of the design and analysis of materials causes cracks in the floor of a comprehensive prevention and control measures, for reference.     Keywords:  Building roof cracks; construction design; concrete raw materials; Quality Control                              目      录     引言                                …………………………… 4 一、钢筋混凝土现浇板裂缝原因分析    …………………………… 4 　(一)混凝土原材料质量方面          …………………………… 4 (二)施工质量方面               …………………………… 5 　 (三)设计方面                      …………………………… 6 二、裂缝的预防措施               …………………………… 6 　 (一)混凝土原材料质量方面          …………………………… 6 (二)施工质量                   …………………………… 7 　 (三)设计方面                      …………………………… 11 三、裂缝的处理方法                   …………………………… 11 四、对裂缝的弥补处理措施             …………………………… 13 结论                                 …………………………… 13 参考文献                             …………………………… 14 致谢语                              …………………………… 14                 引  言 混凝土楼层面板的裂缝，是目前较难克服的质量通病之一，特别是住宅工程楼板的裂缝发生后，往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。现结合我公司近年来大量施工实践中的经验和教训，以及裂缝的防治处理，重点介绍以施工为主、兼顾设计和材料原因，分析楼面裂缝的综合性防治及具体措施。   一、钢筋混凝土现浇板裂缝原因分析 　　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 Ca(OH)2与空气中CO2作用生成CaCO3,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: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。 　(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。 　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。 二、裂缝的预防措施 　　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。 (二)施工质量 一、商品混凝土的性能改善   　　目前现浇结构已经普遍采用商品混凝土进行浇筑，但受剧烈的市场竞争，导致各个商品混凝土厂商以采用大粉煤灰掺量，低价位、低性能的混凝土外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，所以在控制商品混凝土质量方面要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，不能片面的压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质，从而导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场逐车严格检查商品混凝土的坍落度，不符合要求的坚决退场，以保证混凝土熟料的半成品质量。[1]   　　二、施工中应采取的主要技术措施  　　楼面裂缝的发生除以阳角450斜角裂缝为主外，其他还有常见的两类：(1)预埋线管及线管集散处；(2)施工中用转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析，采取以下几项主要技术措施可防治楼面裂缝：   (一)重点加强楼面上层钢筋网的保护   　　钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。但是，楼面上层钢筋网的有效保护一直是施工中的一大难题。板的卜层钢筋一般较细。受到施工人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠；钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护；而在施工过程中，各工种交叉作业，上面又有大量人员走动、踩踏，这就造成了上层钢筋容易弯曲、变形。所以，这些原因要必须在施工过程中加以改进，具体措施如下：   　　1．根据大量的施工实践，楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小撑马，其纵横向间距不应大于600mm(即每平方米不得少于3只)，特别是对于细小的钢筋，这样才能起到较好的效果。   　　2．尽可能合理地安排好各个工种交叉作业时间，在绑扎完板底钢筋后，线管预埋和模板收头应及时穿插并争取全面完成，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量；同时对施工人员加强教育和管理，使他们充分认识到保护板面钢筋的重要性，必须行走时，尽量沿钢筋小马撑支撑点通行。   　　3．在混凝土浇筑时对裂缝易发生部位和负弯矩筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板，扩大接触面，尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形。混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工进行护筋，确保钢筋位置正确。   　　4．在楼梯、施工缝等频繁通行处应搭设临时的简易通道，以供施工人员通行。   　　(二)预埋线管处的裂缝防治   　　预埋线管的集散处是截面混凝土受到较多消弱，从而引起应力集中容易导致裂缝发生的部位。尤其是当预埋管线的直径较大，开间宽度也较大，并且线管的敷设走向又垂直于混凝土的收缩方向时，就很容易发生裂缝。所以可以采用：   　　1，增设垂直于线管的短钢筋网加强，φ6—φ8，间距≤150mm，两端的锚固长度应不小于300mm。   　　2．线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉处可以采用线盒。并且当线管数量很多时，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。  　　(三)材料吊卸区域的楼面裂缝防治   　　由于目前在实际施工中存在着质量和工期之间的较大矛盾，楼层施工速度过快，因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的时间，上面就已经开始进行钢筋绑扎、材料吊运等工作，这就使大开间的楼面非常容易在强度不足的情况下而引起受力裂缝，而且这种裂缝一旦形成就是永久裂缝。对于这类裂缝的防治措施可以采用以下方法：   　　1．施工速度方面不能过快，楼层混凝土浇筑完后的必要养护一定要保证(不宜小于24小时)，以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。   　　2．在楼面混凝土浇筑完2-4小时之内，尽量避免吊卸较重的大宗材料和大量人员进行钢筋绑扎施工，并且在吊运少量的材料时做到轻卸、轻放。两、三天以后方可进行正常支模等施工。在模板安装时，不得将材料集中堆放，应做到分散就位，以减少楼面集中荷载。   　　3．对于大开间的楼面应在模板支撑架搭设前就预先采用加密立杆以增加刚度，减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载，并在已浇筑的楼面上铺设木模以扩散压力，进一步防止裂缝发生。   　　(四)加强模板体系的质量要求   　　模板质量的好坏直接影响砼的表面质量，施工中由于模板的缘故也易导致楼面裂缝，施工中可采取如下措施克服；   　　1、选择有足够刚度的模板支撑体系，不得随意改变技术人员确定的施工方案，避免模板变形、支撑下沉。   　　2、模板接缝应严密，严禁模板漏浆。   　　3、南于旆工谏度快．而施工单位又不愿意过多的在模板上投入，这就造成模板周转不足、顶板支撑过旱拆模。施工中要严格执行拆模申请单制度，只有在同条件养护试块台格的情况下才允许拆模。   　　(五)加强混凝土浇筑质量的管理   　　混凝土浇筑的质量不仅影响混凝土的强度，还易造成表面裂缝，施工中可采取下列措施来克服表面裂缝：   　　1、商品混凝土中严禁私自加水，造成混凝土和易性差。   　　2、混凝土浇筑速度不宜太快、导致内部振捣不足。   　　3、混凝土表面搓平要得当，合理掌握搓平时间和遍数，搓平不宜少于2遍。   　　(六)加强对楼面混凝土的养护工作   　　混凝土的早期保湿养护是非常重要的一个环节，可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。在实际施工中，如果不能保证足够的浇水养护的时间，那么必须坚持覆盖麻袋进行一周左右的保湿养护或采用养护液进行养护。  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。 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筑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300mm。 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。  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。 　(三)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。 （1）大体积混凝土的热功计算       1.混凝土内部中心温度计算       T1（t）=Tj+Thξ（t） 式中：T1（t）—t龄期混凝土中心计算温度（℃）(是混凝土温度的最高值)；          Tj—混凝土浇筑温度（℃），取30℃；          2. 保温材料厚度计算    底板混凝土表面采用保温材料（阻燃草帘）蓄热保温养护。在草袋上下再各铺一层不透风的塑料薄膜。其厚度的计算公式：          δ=0.5h•λx(T2-Tq)Kb/［λ•（Tmax-T2）］          式中：δ—保温材料厚度（m）；          h—底板厚度；          λx—各保温材料导热系数[W/（m•K）]取0.14；          λ—混凝土的导热系数，取2.33[W/（m•K）]；          T2—混凝土表面温度（℃）；          Tq—施工期间大气平均温度（℃），取28℃；          T2-Tq—取18（℃）；          Tmax—最高温度；          Tmax-T2—取23（℃）；          Kb—传热系数修正值，取1.3；          代入数值得：δ=0.5h•λx(T2-Tq)Kb/［λ•（Tmax-T2）］          =0.5×2×0.14×18×1.3/（2.33×23）          =0.06m=6cm  [2] 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。 四、对裂缝的弥补处理措施   　　如果楼面已经由于各种原因而产生了裂缝，那么就需要做好妥善处理工作，然后再进行装修等工作。根据我公司的经验，住宅楼地面上部的找平层较厚，可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强，并且上部常被木地板等装饰层所遮盖，问题相对较小。但是由于板底装饰层较薄，通常无吊顶遮盖，裂缝容易暴露，影响美观并引起投诉，所以板底应该妥善处理，可以采用委托具有资质的专业加固单位采用压力灌浆等方法对裂缝作处理，这是目前比较理想的裂捷弥补措施。   　　总而言之，在采取了上述综合性防治措施后，由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。当这些楼面裂缝发生后，应在楼地面和顶棚粉刷之前预先做好妥善的裂缝处理工作，然后再进行装修。根据我的经验，裂缝最常见的处理方法为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法。使用混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等，使裂缝修补的效果更好，工艺更简单，费用更省。这些新材料、新机具和修补方法经过近10来年的现场考验，证明耐久性令人满意，目前这几种方法已经在许多维修改建加固项目中得到推广应用。修补混凝土裂缝的工序如下：裂缝清理→粘贴注浆嘴和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面→装饰。住宅楼地面上部的粉刷找平层较厚，可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强，是目前较理想的裂缝弥补措施。只要我们在施工中加强各方面的管理、监督，裂缝的通病是可以防冶的。[3] 结语： 对于混凝土楼面容易出现的一些非结构性裂缝现象,经国内外众多专家的分析研究,以及实际工程中的防治、处理案例,已经积累了比较丰富的经验。但要彻底消除裂缝现象,尚有待不断提高施工技术和积累经验,并进行技术创新,采用更为科学的解决方法。     参考文献： [1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海：上海科学技术出版社，1995.  [2]中国建筑科学研究院.混凝土实用手册[M].北京：中国建工出版社. [3] 浅谈混凝土板裂缝的主要防治措施[J]济南：经济导报