随着社会经济的快速发展, 公用建筑及民用住宅的建设步伐也在加快, 不计其数的办公楼和住宅小区相继建成, 人们陆续搬进新居, 他们对办公场所和住房的质量要求越来越高, 与此同时, 人们对建筑结构的安全的关注程度也越来越高, 尤其对一些现浇楼板出现的裂缝情况非常关注, 担心这些裂缝最终会引发安全事故, 因而向相关部门投诉的事情时有发生, 这也一直是监理单位、施工单位和开发商经常面对的质量难题。
1 裂缝的成因
1.1 引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩
因为混凝土在硬化过程中, 由于水分蒸发, 体积逐渐缩小, 产生收缩, 而板的四周由于受到支座的约束, 不能自由伸展, 所以当混凝土的收缩所引起板的约束拉应力超过一定程度时, 就会引起现浇板的开裂, 开裂的部位往往产生在应力相对集中的地方, 也就是通常人们所看到的板角处, 其走向与板的对角线相垂直。而一些后期裂缝主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩, 这种裂缝是不规则的。此外, 我们发现很多裂缝发生在空置房间, 而且都是在竣工验收后半年左右的时间内发生, 这是由于这种房间门窗长期紧闭, 建筑物内相对湿度过低, 混凝土长期处于干燥的环境中而引起混凝土收缩开裂, 若这一过程持续时间过长, 微裂缝会进一步扩展, 进而形成通缝。
1.2 引起裂缝还有温度因素
这是由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成的, 水泥的水化热为165~250J/g, 随混凝土水泥用量提高, 其绝热温升可达50℃~80℃。研究表明, 当混凝土内外温差10℃时, 冷缩值=0.01%, 如温差为20℃~30℃时, 其冷缩值为0.02%~0.03%, 当大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂了, 这种裂缝多见于结构体型突变及房屋长度过长未设置必要的伸缩缝的建筑。而当室内外温差变化较大, 也要引起一定的裂缝。事实上许多裂缝往往是混凝土收缩及温度变化综合引发的。
1.3 混凝土原材料的质量也是一个重要因素
原材料质量不合格或选取不合理都会造成混凝土不达标, 含泥量过大、级配不良、外加剂、掺和料选择不当等。此外, 水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高, 混凝土脆性越大、越易开裂。
1.4 基础不均匀沉降也会产生裂缝
这些多属于贯穿性裂缝, 裂缝位置与走向与沉降的程度有关, 一般呈现垂直或30°~40°角方向发展。
1.5 此外, 还有一些设计和施工上的人为因素也导致了裂缝的开展
比如设计上针对温度应力和混凝土收缩应力考虑的配筋不足、对有预埋管线的楼板在防止裂缝产生的构造措施上考虑不足、忽视了断面突变而产生的应力集中、构造钢筋配置过少或过粗、采用的混凝土等级过高等;又像在施工中, 也存在着楼板负弯矩钢筋固定不牢被踩沉、浇注混凝土振捣或插入不当、混凝土浇捣后养护不当、模板拆除不当等问题。这些都对裂缝的产生有着不可推卸的责任。
2 防治措施
虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中, 存在出现裂缝这一缺陷, 但通过分析, 我们可以看到只要在设计与施工过程中采取一定的措施, 它的这一缺点影响是可以控制在规范允许的范围内。裂缝的预控重点在设计, 关键在施工, 下面分别从设计和施工方面提出几个减少或避免现浇板裂缝出现的措施。
2.1 设计方面
(1) 设计人员在设计时要控制建筑物长度。
(2) 设计者平面布置上尽量减少凹凸现象。对于那些凹凸形状的房间, 应采用架设小梁的办法把凹凸形状的现浇楼板分割成规则的矩形板块, 避免产生应力集中。
(3) 应适当增加楼板有效厚度, 适当扩大配筋率, 重视对于构造钢筋的配置, 现浇板的混凝土强度要控制不高于C30, 钢筋的使用应力应满足抗裂要求。
(4) 设计人员要注意在板角增加辐射筋。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, 辐射筋长度为短跨长度的1/3左右。
(5) 对现浇板中预埋管路处和预留洞口处要采取适当的技术措施, 防止板厚被缩减及降低了板的有效抗裂厚度, 管线应没置在楼板上下两皮钢筋之间, 严禁管线交叉叠放, 可采用接线盒方式, 当楼板厚度≤100mm时, 应往管线外加设钢丝网。
(6) 积极采用补偿收缩混凝土技术, 在常见的混凝土裂缝中, 有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝, 可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩, 实践证明, 效果是很好的。
(7) 对于地基的不均匀沉降, 可以通过调整基础的选型来对建筑物的沉降差进行控制, 以减少这类裂缝的。
2.2 施工方面
(1) 加强现浇板浇捣后的养护。避免混凝土在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝, 尤其在高温下施工, 更应经常浇水养护, 控制好构件的湿润养护, 这样既可减少温度产生的裂缝, 也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力, 有效控制裂缝。对于大体积混凝土, 有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14d~28d。
(2) 严把原材料质量关, 特别是严格控制砂的粒径及含泥量, 混凝土用砂应采用中粗砂, 同时优化混凝土的施工配合比设计, 加入高效减水剂, 适当减小水灰比。
(3) 混凝土浇捣时, 振捣捧要快插慢拔, 根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间, 避免过振或漏振, 应提倡采用二次振捣、二次抹面技术, 以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡, 保证混凝土的密实性和钢筋的保护层厚度。
(4) 严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋应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, 避免支座处因负筋下沉, 保护层厚度变大而产生裂缝。
(5) 模板支撑牢固, 有足够的强度和刚度, 合理掌握拆模时间, 模板一定要刷隔离剂, 禁止野蛮拆模。
3 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, 可用抹压一遍处理。
(2) 其他一般裂缝处理, 可在清洗板缝后用1∶2或1∶l水泥砂浆抹缝, 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, 采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
4 结语
现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病, 大量工程实践说明, 只要在设计、施工和监理过程中针对各影响因素考虑全面、细致, 严格遵守设计和施工规范, 弄清裂缝出现的原因, 再加以正确的处理措施, 裂缝是可以得到控制和预防的。
摘要：本文就钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治措施进行了分析, 希望能为从事建筑工程工作的人员提供一定的帮助。
关键词：钢筋混凝土,楼板,裂缝,防治措施