廣州市建筑工程職業(yè)學(xué)校 謝智勇

試論混凝土樓板早期裂縫及控制措施

廣州市建筑工程職業(yè)學(xué)校 謝智勇

當(dāng)前混凝土材料在民用住宅、公共設(shè)施、高層廠房、多層車庫(kù)等建筑中應(yīng)用十分廣泛,但由于材料、設(shè)計(jì)、施工等原因,個(gè)別工程中出現(xiàn)樓板開裂的問題。本文針對(duì)混凝土樓板早期出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象分析其原因,并對(duì)預(yù)防和控制措施進(jìn)行探討,確保混凝土建筑的安全可靠。

混凝土裂縫材料設(shè)計(jì)施工措施

隨著鋼筋混凝土的不斷發(fā)展,在高層建筑中混凝土樓板的應(yīng)用已經(jīng)是相當(dāng)成熟的技術(shù),但由于多種原因,在使用初期出現(xiàn)樓板開裂等現(xiàn)象也絕非偶然。為了保證混凝土在建筑工程中應(yīng)用的可靠性和安全性,針對(duì)混凝土樓板初期開裂的因素進(jìn)行分析,總結(jié)應(yīng)對(duì)策略,是建筑工程中要及時(shí)加以解決的重要課題。

一、混凝土樓板早期裂縫產(chǎn)生原因

由于早期裂縫一般在澆注完成后幾小時(shí)即出現(xiàn),可以排除交付使用不當(dāng)?shù)膯栴},以下從材料、設(shè)計(jì)以及施工等方面對(duì)混凝土樓板開裂的原因進(jìn)行剖析。

1.材料方面。通常硅酸鹽混凝土的抗壓強(qiáng)度較強(qiáng),但抗拉強(qiáng)度稍差。建筑上常用的鋼筋混凝土能夠提高整體的抗拉強(qiáng)度,對(duì)抗外部受力,但它不能解決由于內(nèi)部成分變化導(dǎo)致的混凝土收縮。因此混凝土內(nèi)部收縮應(yīng)力過大,是樓板開裂的重要原因。

(1)混凝土中水泥、骨料等配比不恰當(dāng)時(shí),會(huì)造成混凝土分層離析。比如在樓板結(jié)構(gòu)中,上層部分會(huì)變成富水泥漿層,收縮應(yīng)力極大,容易造成開裂。

(2)混凝土中摻和材料的粒徑越小,數(shù)量越多,混凝土體積穩(wěn)定性越差,收縮變形越嚴(yán)重,如粉狀材料加入用量大,而粗骨料用量減少,顆粒度減小,都會(huì)使混凝土收縮應(yīng)力加大。

(3)混凝土中的添加劑如促凝劑、緩凝劑、微膨脹劑等,起到調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)速度和收縮時(shí)間的作用。加入量不恰當(dāng)會(huì)直接影響混凝土的質(zhì)量,導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫問題。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則中,往往比較重視建筑功能的實(shí)現(xiàn),對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性、材料變形協(xié)調(diào)、應(yīng)力集中薄弱點(diǎn)等問題的忽視,導(dǎo)致了設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算準(zhǔn)則的偏差,為今后建筑物的安全使用埋下了隱患。

建筑樓板實(shí)際處于建筑總體負(fù)載的中樞位置,應(yīng)從三維角度分析,考慮到多向載荷,控制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角或凹凸地帶的應(yīng)力集中。如果只將樓板視為普通單向板材,忽視樓面受拉應(yīng)力分布不均、熱脹冷縮變形的實(shí)際情況,對(duì)局部較弱處不設(shè)加強(qiáng)鋼筋,配筋間距過大,樓板厚度不足,保溫層設(shè)置缺失,在樓板內(nèi)敷設(shè)過多PVC線管等,都會(huì)導(dǎo)致板件強(qiáng)度與剛度的削弱,構(gòu)件變形無法協(xié)調(diào),出現(xiàn)開裂。

3.施工因素。在材料和設(shè)計(jì)符合要求的前提下,施工方如果擅自修改方案,或違規(guī)操作,也會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)不符合設(shè)計(jì)要求,其性能安全無法保障。

(1)施工工序混亂,違反建筑工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),使樓板安裝強(qiáng)度減弱,不能承載設(shè)計(jì)負(fù)荷。

(2)為節(jié)省材料成本,擅自減少混凝土和鋼筋使用量,對(duì)應(yīng)當(dāng)采取加強(qiáng)措施或補(bǔ)充配置的部分不予作為,造成配筋強(qiáng)度不足,樓板厚度減薄,安全性下降。

(3)在施工操作中,沒有按照正規(guī)工藝,產(chǎn)生人為踩踏鋼筋、過早拆模、在不適當(dāng)?shù)奶鞖鈼l件下進(jìn)行施工、未按照要求對(duì)澆注混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)等行為,都可能導(dǎo)致板材質(zhì)量達(dá)不到要求,收縮開裂。

二、控制混凝土樓板開裂的措施

從樓板早期裂縫產(chǎn)生的原因來看,只有相應(yīng)地從材料、設(shè)計(jì)、施工等多方面來加以預(yù)防和控制,嚴(yán)把各個(gè)環(huán)節(jié),加強(qiáng)質(zhì)量控制,才能有效地防止混凝土樓板出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷。

1.要確保選用商品混凝土的質(zhì)量安全,明確強(qiáng)度等級(jí),控制材料配比,注意避免采購(gòu)與使用過程中雜質(zhì)的混入,保證混凝土中各種材料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,且比例恰當(dāng),從原材料角度使?jié)沧①|(zhì)量能夠得到保障。

2.設(shè)計(jì)方案要求考慮周全,對(duì)樓體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取合理的配置,注意薄弱環(huán)節(jié)的加強(qiáng)措施,嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范,在滿足建筑性能要求的前提下保證樓板結(jié)構(gòu)的安全可靠。

(1)對(duì)平板布局要求規(guī)則,減少凹凸及變形位置,盡量避免應(yīng)力集中。(2)保證鋼筋配備密度、混凝土厚度、澆注樓板強(qiáng)度等,力求設(shè)計(jì)高于應(yīng)用極限,能夠滿足長(zhǎng)期應(yīng)用需求。(3)合理布線設(shè)管,盡量減少管線穿透對(duì)樓板厚度和強(qiáng)度的影響,對(duì)不可避免的洞口和管路進(jìn)行適當(dāng)處理,或補(bǔ)充技術(shù)措施,維持樓板的等效厚度。

3.施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),參照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,控制施工條件、時(shí)間、動(dòng)作的正規(guī)完備,對(duì)工程做到有效監(jiān)督,切實(shí)管理。

(1)嚴(yán)格控制混凝土施工的每個(gè)環(huán)節(jié),盡量避免人為因素對(duì)混凝土施工質(zhì)量的影響。杜絕偷工減料、篡改設(shè)計(jì)等行為,保證施工工作與設(shè)計(jì)方案結(jié)合緊密,實(shí)施準(zhǔn)確。(2)按照混凝土澆注工藝規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行時(shí)間控制程序,不可提前進(jìn)行施工放樣、模板安裝等作業(yè),嚴(yán)禁在尚未成型時(shí)就將板料集中堆載,或施加外力。(3)提高模板制作工藝,合理掌握拆模時(shí)間,保證其具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使之能承受施工過程中所產(chǎn)生的荷載,以避免由于模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。(4)混凝土澆灌后要注意養(yǎng)護(hù),最好派專人執(zhí)行,控制覆蓋保護(hù)膜的時(shí)間,調(diào)整溫度和濕度變化,防止蒸發(fā)太快導(dǎo)致混凝土變形的拉應(yīng)力。

隨著城市建設(shè)工程的增多,以及混凝土在高層建筑應(yīng)用中的普及,針對(duì)樓板裂縫問題引發(fā)的安全事故,深入分析原因并探討防治有效措施,對(duì)城市建設(shè)具有相當(dāng)重要的意義。根據(jù)工程實(shí)際中總結(jié)的若干經(jīng)驗(yàn),在以材料為前提、設(shè)計(jì)為預(yù)防、施工為關(guān)鍵的指導(dǎo)思想下,從建設(shè)施工各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)癥下藥,采取合理手段,提高技術(shù)水平,加強(qiáng)責(zé)任意識(shí),提供有力保障,使建筑質(zhì)量安全可靠,防患于未然。

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