現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板出現(xiàn)裂縫的原因及防治措施_第1頁
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文檔簡介

1、石 家 莊 鐵 道 學(xué) 院 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文摘 要自2001年起,蘇州市從預(yù)制多孔板體系轉(zhuǎn)化為商品混凝土現(xiàn)澆板體系,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在結(jié)構(gòu)安全和使用功能方面比預(yù)制板優(yōu)越得多,但是樓板在結(jié)構(gòu)安全和使用功能方面比預(yù)制板優(yōu)越地多,但是樓板裂縫不斷增加。大多數(shù)消費(fèi)者對樓板裂縫缺乏必要常識,大都認(rèn)為裂縫為有害,擔(dān)心樓板裂縫會引起建筑物倒塌,反映極為敏感,近年來成為投訴熱點(diǎn),開發(fā)商和承包商為此的花費(fèi)亦逐年增長?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓裂縫是長期困擾建筑施工企業(yè)的一個(gè)難題,也是居民住宅質(zhì)量投訴常見問題。雖然理論認(rèn)為,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫是不可避免的現(xiàn)象,這些裂縫一般被認(rèn)為對使用無多大危害,但在實(shí)際施工中仍

2、有必要采取有效措施對其進(jìn)行控制,特別是避免有害裂縫的產(chǎn)生。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑施工中,采取一定的措施去避免裂縫的產(chǎn)生或者減小裂縫產(chǎn)生的概率是非常必要的。關(guān)鍵詞:現(xiàn)澆鋼筋混凝土;樓板裂縫;產(chǎn)生原因;防治措施AbstractSince 2001,Suzhou City, plate system from prefabricate commodities to concrete cast-in-place plate system, cast-in-place reinforced concrete slab in the structural safety and the use of fun

3、ctions is much more superior than block, but the floor in the structural safety and the use of function than superior to prefabricated panels , but the growing cracks in the floor . Cracks on the floor most consumers lack the necessary knowledge that the cracks are harmful , worried that the floor w

4、ill cause cracks in the building collapse, reflecting the sensitive nature of complaints in recent years become a hot spot , developers and contractors to this growth in spending from year to year.Cracks in cast-in-place reinforced concrete floor construction is a long-term problems of a difficult e

5、nterprise, but also the quality of residential complaints frequently asked questions. Although the theory suggests that the cracks in reinforced concrete floor of the phenomenon is inevitable, these cracks generally considered of little use against, but in the actual construction is still a need to

6、take effective measures to control, particularly to avoid cracks in the selection of harmful . Structural design in architecture and building construction, to take certain measures to avoid or reduce cracks in the selection of the probability of cracks is essential.Key words:Cast-in-place reinforced

7、 concrete; slab cracks; the cause of concrete deformation; Prevention and control measures目 錄1 概述 11.1樓板裂縫所在部位及其特征11.2樓板裂縫種類11.3樓板裂縫形式 21.4樓板裂縫影響因素分析 22 樓板裂縫的成因分析 42.1設(shè)計(jì)方面的原因42.2施工方面的原因 62.3 材料變形方面的原因 63 樓板裂縫的防治措施83.1 設(shè)計(jì)方面83.2 施工方面93.3 材料方面 104 結(jié)語13致謝 14參考文獻(xiàn) 15141概述出現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的工程,以住宅樓較為多見,商業(yè)樓、公建用房

8、相對少些。主要分布在:(1)小高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土短剪力墻結(jié)構(gòu)。(2)高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。(3)多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。若按層次分布情況,大多數(shù)裂縫分布與層次無關(guān),只有極個(gè)別工程,其裂縫在層次上從上到下有遞減趨勢。裂縫一般都在結(jié)構(gòu)封頂半年后陸續(xù)出現(xiàn),如不及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施,在1至2年時(shí)間內(nèi),裂縫仍會繼續(xù)發(fā)展。1.1樓板裂縫所在部位及其特征現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫,多分布在房屋外墻轉(zhuǎn)角所在房間的樓板上。裂縫一般呈45斜向,有時(shí)一只角同時(shí)出現(xiàn)兩條裂縫,裂縫基本上為上下貫通。裂縫的位置取決于兩個(gè)因素,一是約束,二是抗拉能力。對樓板來說,約束最大的位置在四個(gè)轉(zhuǎn)角處,因?yàn)檗D(zhuǎn)角處梁或墻的剛度最大,

9、它對樓板形成的約束也最大,同時(shí)沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響,樓板屬收縮變形最大的部位;一般來說,板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊而設(shè)置,也就是說,轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱。故大多數(shù)板上裂縫都出現(xiàn)在沿外墻轉(zhuǎn)角處,而且呈45斜向放射狀。部分裂縫產(chǎn)生在板內(nèi)電線管埋沒位置:個(gè)別工程的樓板裂縫垂直于板跨方向,或呈不規(guī)則狀分布。1.2 樓板裂縫的種類樓板裂縫分為溫差裂縫,結(jié)構(gòu)裂縫,構(gòu)造裂縫和收縮裂縫等。(1)溫差裂縫:由于溫度變化,混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫,此類裂縫一般集中在東西單元的房間、屋面層和上部樓層的樓板。(2)結(jié)構(gòu)裂縫:雖然現(xiàn)澆樓板承載力均能滿足設(shè)計(jì)要求,但由于預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板

10、后,墻體剛度相對增大,樓板剛度相對減弱。因此在一些薄弱部位和截面突變處。往往輕易產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性裂縫。例如:墻角應(yīng)力集中處的45斜裂縫,板端負(fù)彎矩較大處的板面裂縫等。(3)構(gòu)造裂縫:在埋設(shè)電線管,通水管,PVC管等處混凝土厚度減薄,輕易出現(xiàn)裂縫。(4)收縮裂縫:混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。1.3樓板裂縫的形式樓板裂縫主要形式有:(1)45度斜裂縫,長出現(xiàn)在墻角,主要是房屋東西兩端房間,在45角方向分布。(2)縱橫向裂縫,該裂縫一般出現(xiàn)在跨中、負(fù)彎距鋼筋端部、PVC電線暗管敷埋處。(3)長裂縫一部分房間預(yù)埋PVC電線管的板面上出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度達(dá)0.2m

11、m0.3mm左右。這種裂縫僅在樓板表面出現(xiàn),板底無裂縫。(4)不規(guī)則裂縫,裂縫出現(xiàn)部位外形無規(guī)則,或散狀或龜裂狀。一般發(fā)生在房屋東西兩單元、閣樓頂層部位。1.4裂縫影響因素的分析根據(jù)文獻(xiàn)資料報(bào)道,按泵送砼特點(diǎn)與工程實(shí)際應(yīng)用要求設(shè)定所測試試驗(yàn),從試驗(yàn)結(jié)果看,砼的收縮值,自澆搗成型后3d到18d齡期內(nèi)是隨齡期遞增的,收縮高峰期的延續(xù)時(shí)間在45-150天齡期之間,因溫度變化、強(qiáng)度等級、坍落度、單位立方砼中水泥用量、外摻料等因素延緩或提早,這與實(shí)際工程中各類構(gòu)件裂縫出現(xiàn)有類似的現(xiàn)象。1.4.1 不同砼強(qiáng)度等級對砼收縮值的影響砼不同強(qiáng)度等級對收縮值的影響測試數(shù)據(jù)反映,C60與C40相比,28d齡期收縮值

12、高2575%,60d齡期高70140%,180d齡期高100300% 。因?yàn)轫艔?qiáng)度等級越高,水泥用量一般也較高,收縮值大是必然的,故在同一層次中,能選低等級替代高等級的,或在大體積砼中利用后期強(qiáng)度的,應(yīng)在審圖時(shí)與設(shè)計(jì)人員商討,盲目認(rèn)為強(qiáng)度愈高愈好的觀念是不全面的。(如表1)表1混凝土強(qiáng)度等級對混凝土收縮值的影響(單位10-6m/d)砼強(qiáng)度等級 28d60d180dC40131219143269119204C5018622012021586124C602223851775992276601.4.2 不同坍落度對砼收縮值的影響不同坍落度對砼收縮值的影響數(shù)據(jù)證明,砼中水的用量和坍落度對砼的收縮值是有

13、一定影響的。坍落度對收縮值的影響幅度以120mm為基準(zhǔn),坍落度為160mm,約大5.4,坍落度為200mm,約大25。這表明在施工中,應(yīng)重視隨意加水的危害性,以有利于改善工程結(jié)構(gòu)干縮裂縫的開裂問題。(如表2)表2坍落度對混凝土收縮值的影響(單位10-6m/d)坍落度 3d7d28d180d120mm 87.42161.13221.74253.16160mm 104.87142.07228.42239.63200mm 104.24182.11247.87339.331.4.3 不同水泥用量對砼收縮值的影響單位立方砼中水泥用量對收縮值的影響是十分顯著的,每10kg水泥增量的收縮率呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,

14、收縮值增幅在59之間,波動幅度平穩(wěn),為我們預(yù)估收縮值提供了一個(gè)有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)。商品泵送砼的水泥用量高,化學(xué)收縮值遠(yuǎn)比中低強(qiáng)度等級砼要高,這對早期收縮極為不利,因高強(qiáng)度砼的抗拉性能無法抵消收縮應(yīng)力作用,導(dǎo)致砼構(gòu)件出現(xiàn)早期收縮裂縫。上述內(nèi)容也提示工程技術(shù)人員,減少水泥或膠凝材料用量,對鋼筋砼結(jié)構(gòu)減少收縮變形及收縮應(yīng)力具有重要作用。(如表3)表3不同水泥用量對收縮值的影響水泥用量(kg/m3) 水泥增量(kg) 收縮值增幅(%) 收縮遞增率/10kg水泥 409.0 476.067.062.006.75518.0109.081.007.43550.0141.0110.407.831.4.4摻粉煤灰

15、、礦渣粉及泵送緩凝減水劑對收縮值的影響采用“等量取代法”按一定的取代率,摻入等體積的粉煤灰或礦渣粉取代水泥配制粉煤灰混凝土或礦渣混凝土,或是采用“超量取代法”按一定的取代率,一部分粉煤灰、礦渣粉取代等體積水泥,超量部分則取代等體積砂子配制粉煤灰混凝土或礦渣混凝土。不但可以節(jié)約水泥1015,而且在一系列性能方面都可獲得改善,由于水泥用量大幅度減少,再配合緩凝減水劑,降低了用水量,推遲了凝結(jié)硬化時(shí)間,化學(xué)反應(yīng)的自縮值明顯減少,在高強(qiáng)度混凝土中,效果更為明顯,實(shí)踐證明,摻此類外摻料是減少收縮的重要途徑之一。2裂縫成因分析造成現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板開裂有設(shè)計(jì)方面的原因、施工方面的原因、材料變形方面的原因。

16、2.1設(shè)計(jì)方面的原因在設(shè)計(jì)方面主要考慮建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因。建筑方面考慮溫度變化,結(jié)構(gòu)長度,平面外型等引起的材料變形造成樓板產(chǎn)生裂縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則需考慮樓板內(nèi)的內(nèi)力分配,協(xié)調(diào)變形,以及開洞口的大小。2.1.1 建筑設(shè)計(jì)方面的原因(1)由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度,結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹,假如未采取保溫措施,在縱橫兩外墻面的變形對樓板產(chǎn)生牽拉作用下,東西單元的臥室樓板被外墻向外拉伸就輕易引起裂縫。同樣,屋面假如未設(shè)保溫層,頂層樓板會因熱脹冷縮而引起開裂。目前與溫度有關(guān)的裂縫計(jì)算公式有:連續(xù)式約束條件下樓板、長板、剪力墻、大底板等最大約束應(yīng)力計(jì)算公式: (1)或按時(shí)間增量的計(jì)算公

17、式: (2)當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),可求出裂縫間距: (3) 式中,T-包含水化熱、氣溫差及收縮當(dāng)量溫差。同號疊加,異號取差,由此可見,夏 天炎熱季節(jié)澆筑混凝土到秋冬冷縮都是疊加的,拉應(yīng)力較大;H-松弛系數(shù)。在保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件下,松弛系數(shù)取0.3或0.5,當(dāng)寒潮襲擊或干燥時(shí),松弛系數(shù)取0.8,應(yīng)力接近彈性應(yīng)力,輕易開裂; (4)正常級配,一般養(yǎng)護(hù),取1.01.5;級配良好,養(yǎng)護(hù)優(yōu)良,取2;配筋合理,可提高極限拉伸20%40%。構(gòu)造配筋宜為0.3%0.5%;H-均拉層厚度;E-混凝土彈性模量;C-水平約束系數(shù);ch、arcch -雙曲余弦及雙曲余弦反函數(shù);a-線膨脹系數(shù),一般情況aT,當(dāng)a

18、T時(shí)取aT,L。裂縫開展寬度: (5) (6) (7) (8)式中,-裂縫寬度經(jīng)驗(yàn)系數(shù); C-約束系數(shù)。(2)住宅長度超長住宅平面超長,由于溫差和材料變形,會造成墻體和樓板橫向開裂。僅就長度而言,結(jié)構(gòu)長度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。(3)平面外形當(dāng)住宅臥室沿長度、寬度方向尺寸變化,由于樓板剛度不一致,會產(chǎn)生不相同變形,引起薄弱部位開裂。2.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面原因近代國際上結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是,整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的功能必須滿足兩種狀態(tài)的要求:承載力極限狀態(tài),以保證結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞,不失去平衡,不產(chǎn)生破壞時(shí)過大變形,不失去穩(wěn)定。正常使用極限狀態(tài),以確保結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生超過正常使用狀

19、態(tài)的變形、裂縫及耐久性、振動及其它影響使用的極限狀態(tài)。目前人們對第一極限狀態(tài)已給于足夠重視并嚴(yán)格執(zhí)行,而對第二種極限狀態(tài)卻經(jīng)常被忽視。從鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板各種受力體系分析,無論是按單向板設(shè)計(jì)還是按雙向板設(shè)計(jì),是單跨還是多跨連續(xù)板設(shè)計(jì);無論是板端支承在磚墻上還是支承在過梁或剪力墻內(nèi),受力狀態(tài)考慮都是局限于樓板平面的應(yīng)力變化、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時(shí),對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形,根本沒有考慮。目前不少設(shè)計(jì)人員只按單向板計(jì)算方法來設(shè)計(jì)配置樓板鋼筋,支座處僅設(shè)置分離式負(fù)彎矩鋼筋。由于計(jì)算

20、受力與實(shí)際受力情況不符,單向高強(qiáng)鋼筋或粗鋼筋使混凝土樓面抗拉能力不均,局部較弱處易產(chǎn)生裂縫。部分設(shè)計(jì)人員對構(gòu)造配筋,放射筋設(shè)置不重視或不合理,薄弱環(huán)節(jié)無加強(qiáng)筋。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對板內(nèi)布線引起裂縫的構(gòu)造考慮不夠。住宅電器、電信快速發(fā)展的今日,現(xiàn)澆樓板內(nèi)暗敷PVC電線管越來越多,甚至有些部位三根交錯(cuò)疊放,兩根管交錯(cuò)疊放更為普遍。PVC管錯(cuò)疊處板的抗彎高度大大降低,從而減弱了板的抗彎性能。對開口樓板,只要是開洞口比較大的雙向板,設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四面加強(qiáng)配筋。由于縱向的受力鋼筋被切斷,而忽視了板與墻體或板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。這時(shí)如墻或梁的剛度較大,板的孔邊凹角處未必出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,

21、開洞板易發(fā)生翹曲。2.2 施工方面的原因當(dāng)前工程施工中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的混凝土普遍采用泵送混凝土,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比較大,石子半徑又比較小,混凝土的收縮值比過去現(xiàn)場拌制的要大,為了抵抗樓板內(nèi)受不均勻溫差和收縮的影響而出現(xiàn)局部的應(yīng)力集中,若外墻轉(zhuǎn)角處樓板只按老規(guī)矩配筋,就不能適應(yīng)變化了的新情況。由于施工安排不當(dāng),樓板近支座處的負(fù)彎矩鋼筋常常被操作人員踩踏下沉,又沒有得到及時(shí)糾正,使其不能有效發(fā)揮抵抗負(fù)彎矩的作用。2.3 材料變形方面的原因現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫,主要是由混凝土溫度變形和收縮變形引起的。鋼筋混凝土梁、柱、墻、板等構(gòu)件共處在同一個(gè)大氣環(huán)境中,當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時(shí)

22、,這些構(gòu)件的混凝土相應(yīng)都會產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。由于體型上的差異,板的體積與表面積的比值較小,在水平方向上樓板的收縮變形一般均超前于(或大于)梁、柱、墻,使板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力,梁內(nèi)呈壓應(yīng)力。 另一方面是外縱墻與山墻在外界氣溫的影響下,經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復(fù)作用,它們的溫差合力對房間沿外墻角部樓板,將產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力。 以上兩個(gè)作用力的疊加,對板形成最不利狀態(tài),當(dāng)板內(nèi)拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度,并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸的時(shí)候,樓板內(nèi)就會產(chǎn)生裂縫?;炷恋氖湛s變形是混凝土的固有特性,主要表現(xiàn)形式為澆筑初期(終凝前)的凝縮變形、硬化過程中的干縮變形、在恒溫絕濕條件下由凝膠材料的水化作用

23、引起的自生收縮變形和溫度下降引起的冷縮變形。影響混凝土收縮的因素主要有水泥品種、骨料品種和含泥量、混凝土配合比、外加劑種類及摻量、介質(zhì)濕度和養(yǎng)護(hù)條件等。混凝土的相對收縮量主要取決于水泥品種、水泥用量和水灰比,絕對收縮量除與這些因素有關(guān)外,還與構(gòu)件施工時(shí)最大連續(xù)邊長成正比。當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板收縮受到其支承結(jié)構(gòu)的約束,板內(nèi)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),就會產(chǎn)生裂縫。2.3.1澆筑初期(終凝前)的凝縮變形凝縮變形產(chǎn)生的裂縫發(fā)生在混凝土結(jié)硬前最初幾小時(shí)內(nèi),通常澆后 24 h 即可觀察到。這種裂縫有兩類:一類是由于塑性混凝土下沉產(chǎn)生的裂縫,在梁、板中都有可能產(chǎn)生;另一類是塑性收縮裂縫,常出現(xiàn)在板中

24、,裂縫逞不規(guī)則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產(chǎn)生的裂縫多與混凝土的泌水現(xiàn)象有關(guān)。新澆筑的混凝土經(jīng)壓實(shí)后,由于重力作用,重的固體顆粒向下沉,迫使輕的水向上移,即所謂“泌水”。當(dāng)固體顆粒彼此支撐不再下沉,或水泥結(jié)硬阻礙了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固體顆粒能不受阻礙地自由下沉,則僅使結(jié)硬后混凝土的體積減少,并不會產(chǎn)生裂縫。塑性收縮裂縫并不受混凝土中鋼筋的影響,影響塑性收縮裂縫的主要因素是混凝土表面的干燥速度,當(dāng)水分蒸發(fā)速度超過了泌水速度時(shí),就會產(chǎn)生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發(fā)速度的因素(如氣溫高、相對濕度低、風(fēng)速大以及混凝土中溫度高于周圍空氣溫度)都會促使塑性收縮裂縫的發(fā)生。塑性收縮裂縫的表面寬度

25、有的可達(dá) 12 mm。這種裂縫在自由支承板的四角處則很少出現(xiàn),因?yàn)榻遣康母煽s不受約束;相反,如板的邊緣受到約束(磚墻等),則將出現(xiàn)與板邊呈 45的一系列平行裂縫。2.3.2混凝土的自身收縮自身收縮與干縮一樣,在澆筑后相當(dāng)長的時(shí)間 約12 a 才會出現(xiàn),它是由于水的遷移而引起的。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失,而是因?yàn)樗嗨瘯r(shí)消耗水分造成凝膠孔的液面下降,形成彎月面,產(chǎn)生所謂自干燥作用,使混凝土體的相對濕度降低和體積減少;水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反,即當(dāng)混凝土的水灰比降低時(shí)干燥收縮減少,而自身收縮增大。如當(dāng)水灰比大于 0.5 時(shí),其自身干燥作用和自身收縮與干縮相比可以忽略不計(jì);但

26、是當(dāng)水灰比減少到 0.35 時(shí),混凝土內(nèi)相對濕度會很快降低到 80 %以下,自身收縮與干縮則相接近。在硬化混凝土收縮受約束的條件下,收縮應(yīng)變將導(dǎo)致彈性拉應(yīng)力,拉應(yīng)力可被近似看作彈性模量與應(yīng)變的乘積;當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),材料出現(xiàn)開裂。但是由于混凝土的粘彈性(徐變),部分應(yīng)力釋放,徐變產(chǎn)生的應(yīng)力松馳后的殘余應(yīng)力才是決定混凝土是否開裂的關(guān)鍵。2.3.3溫度下降引起的冷縮變形由于建筑物各部位在各季節(jié)所受溫度變形不協(xié)調(diào),從而導(dǎo)致裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍溫度變化時(shí),梁、板、墻體均要產(chǎn)生變形,降溫時(shí)梁的溫度變化滯后于板,特別在急冷降溫時(shí)更為明顯,板的收縮大于梁,梁相對于板而言為外約束,由于板的收縮變形受

27、到梁的約束,故在板上產(chǎn)生拉應(yīng)力,這種應(yīng)力是產(chǎn)生裂縫的主要原因,這種裂縫在板上常為貫通裂縫。2.3.4現(xiàn)澆板上過早施工而加荷引起的裂縫混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定,混凝土強(qiáng)度達(dá)到 1.2 kg/mm前,不得在其上踩踏或安裝模板及支架。但開發(fā)商為了搶時(shí)間,趕進(jìn)度,在剛澆好的現(xiàn)澆板上或混凝土尚處在初凝階段,就任意踩踏,搬運(yùn)材料,集中堆放磚塊、砂漿、模板等。過早的加荷人為地造成了現(xiàn)澆板裂縫。3鋼筋混凝土樓板裂縫的防治措施現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的防治可以從設(shè)計(jì)方面,施工方面,材料方面著手,盡量避免裂縫的產(chǎn)生。31設(shè)計(jì)方面 在設(shè)計(jì)方面應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):(1)現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除考慮強(qiáng)度要求外,還應(yīng)進(jìn)行撓度

28、及裂縫驗(yàn)算,考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素,適當(dāng)增加板厚,增強(qiáng)板的剛度。(2)宜采用較小直徑密度分布的方式進(jìn)行布筋,為防止溫度及收縮引起的應(yīng)力影響,應(yīng)適當(dāng)提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應(yīng)變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現(xiàn)大量的應(yīng)力集中點(diǎn),使局部出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生裂縫。另外混凝土標(biāo)號設(shè)計(jì)強(qiáng)度不宜太高。(3)應(yīng)在樓板上每隔20m左右處設(shè)置一后澆帶,并在樓板中間墻體支座處設(shè)一條伸縮縫,使其釋放內(nèi)應(yīng)力。(4)樓板因四周嵌固于墻體內(nèi),應(yīng)在四角部位按要求配置雙向鋼筋,伸出長度應(yīng)小于1/ 3 L(L 為短向邊長),且不小于1.2m為宜。(5)在抗震非設(shè)防地區(qū),也應(yīng)適當(dāng)增設(shè)

29、混凝土構(gòu)造柱,提高房屋整體抗震強(qiáng)度。屋面與外墻采取保溫措施按照國外建筑設(shè)計(jì)常規(guī)的做法,屋面設(shè)保溫隔熱層,使屋面的傳熱系數(shù)1.0Wm2-K;外墻外表面或內(nèi)表面相應(yīng)設(shè)置保溫隔熱層,同時(shí)外墻面宜采用淺色裝飾材料,增強(qiáng)熱反射,減少對日照熱量吸收。根據(jù)蘇州的具體情況,屋面和外墻的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)通過熱工計(jì)算,在不同季節(jié)均應(yīng)能達(dá)到夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和江蘇省民用建筑熱環(huán)境與節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,徹底解決溫度應(yīng)力對屋面和墻體的破壞。3.1.1建筑物長度控制根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開裂,宜采取設(shè)置伸縮縫,伸縮縫間距為30m50m。多層住宅建筑控制長度建議不大

30、于50m,高層應(yīng)控制在45m以內(nèi)。假如超過此長度,應(yīng)設(shè)置伸縮縫。超長量不大時(shí),可采用設(shè)置后澆帶的方法,以減少混凝土樓板收縮開裂。3.1.2住宅平面形狀控制避免平面外形突變。當(dāng)樓板平面外形不規(guī)則時(shí),宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則平面。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口周邊樓板的配筋宜適當(dāng)加強(qiáng)。3.1.3 跨度的控制屋面層陽角處、東西單元房間和跨度3.9時(shí),應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,跨度3.9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm。跨度3.9m的現(xiàn)澆樓板上面負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)一隔一拉通。外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置放射鋼筋,配筋范圍應(yīng)大于板跨的13,且長度不小于2.0m,每一轉(zhuǎn)角處放射鋼筋數(shù)量不少于7根,鋼筋間距

31、不宜大于100mm。32施工方面嚴(yán)格施工管理,澆搗樓板混凝土?xí)r,必須鋪設(shè)操作平臺,防止施工操作人員直接踩踏上皮負(fù)彎矩鋼筋。同時(shí)加強(qiáng)澆搗樓板混凝土整個(gè)過程中的鋼筋看護(hù),隨時(shí)將位置不正確的鋼筋復(fù)位,確保其位置準(zhǔn)確。 施工速度應(yīng)建立在嚴(yán)密的科學(xué)組織的基礎(chǔ)上。堅(jiān)決摒棄違反科學(xué)的蠻干的做法。只有這樣,才能使當(dāng)前樓板結(jié)構(gòu)裂縫的多發(fā)性、普遍性這一質(zhì)量頑癥得到有效遏制。3.2.1現(xiàn)澆板的保護(hù)現(xiàn)澆板上不要過早上人、堆料和施加荷載,因混凝土澆筑后要有一個(gè)硬化過程,才會有強(qiáng)度;在這個(gè)過程中,應(yīng)對混凝土加以保養(yǎng),不能對混凝土施加任何外力。必須做到在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 kg/ mm 2后,才允許在其上踩踏或安裝模板及

32、支架。 現(xiàn)澆混凝土樓板必須采用平板振搗器振搗,水平和垂直方向各一遍,每次振搗相互重疊1/3 的振搗寬度,不留施工縫。在初凝后和終凝前應(yīng)用木抹子趕平壓實(shí)及用鐵抹子趕壓三遍,減少收縮裂縫的出現(xiàn)?;炷翝仓戤?12 h 內(nèi),及時(shí)進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù),保證規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,一般情況下不少于7 d,對摻有外加劑或抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14 d,提高混凝土自身拉伸應(yīng)變能力,防止干縮變形出現(xiàn)裂縫。3.2.2混凝土極限抗拉伸能力控制在采用商品混凝土泵送施工的條件下,處于外墻轉(zhuǎn)角處房間內(nèi)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,應(yīng)適當(dāng)增大其配筋后混凝土極限抗拉伸能力,其技術(shù)措施如下: (1)適當(dāng)增加板厚; (2)提高板的配筋; (3)采用鋼

33、纖維混凝土,以提高混凝土抗拉強(qiáng)度; (4)采用“細(xì)筋密筋”配筋方法。以上幾種方法由于受到不同條件的限制,故應(yīng)以提高樓板含鋼率為主。還可以有針對性地在外墻轉(zhuǎn)角樓板處增配放射性配筋。3.2.3 補(bǔ)強(qiáng)措施樓板內(nèi)PVC電線套管,只允許平行于樓板受力方向(或雙向板的短邊方向)埋設(shè);埋在樓板內(nèi)的PVC電線套管上下部,應(yīng)加鋪寬度不小于400毫米的鋼絲網(wǎng)片,作為補(bǔ)強(qiáng)措施。3.2.4 現(xiàn)澆板厚度的控制現(xiàn)澆板板厚宜控制在跨度的130,最小板厚不宜小于110mm。有交叉管線時(shí)板厚不宜小于120mm。3.2.5 構(gòu)造鋼筋的位置設(shè)計(jì)時(shí)注重構(gòu)造鋼筋的布置十分重要,它對構(gòu)造抗裂影響很大。對連續(xù)板不宜采用分離式配筋,應(yīng)采用上

34、、下兩層連續(xù)式配筋;洞口處配加強(qiáng)筋;對混凝土梁的腰部增配構(gòu)造筋,其直徑為8mm14mm,間距約200mm。3.2.6 預(yù)埋管的位置在預(yù)埋PVC電線管時(shí),必須有一定的措施,PVC管要有支架固定,嚴(yán)禁兩根管線交叉疊放,確須交叉時(shí)應(yīng)采用專門設(shè)計(jì)的塑料接線盒,以防止塑料管在管線交叉對混凝土厚度削弱過多。在預(yù)埋電線管上部應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)片。若用鐵管作為預(yù)埋管時(shí),宜采用內(nèi)壁涂塑黑鐵管,一方面既能保證黑鐵管與混凝土的粘結(jié)力,同時(shí)也有利于穿線和不影響混凝土的計(jì)算高度。3.2.7后澆帶處理后澆帶應(yīng)設(shè)置在對結(jié)構(gòu)受力影響較小部位,一般應(yīng)從梁、板的13跨部位通過或從縱橫相交部位或門洞口的連梁處通過。后澆帶間距不宜超過30

35、。后澆帶寬度為700mm1000mm,板和墻鋼筋搭接長度應(yīng)不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超過50%。梁、板主筋不宜斷開,使其保持一定聯(lián)系性。后澆帶澆筑時(shí)間不宜過早,以能將混凝土總降溫及收縮變形完成一半以上時(shí)間為佳。從目前混凝土的收縮量來看,估計(jì)36月方能取得明顯效果,最短不少于45天。在蘇州這樣軟土地區(qū),后澆帶澆筑時(shí)間應(yīng)在主體封頂以后,方可有效地釋放沉降的應(yīng)力。后澆帶中垃圾應(yīng)清理干凈,接縫應(yīng)密實(shí),新老混凝土界面用1:1水泥砂漿接漿。后澆帶混凝土強(qiáng)度等級比原混凝土強(qiáng)度等級提高一級,且采用微膨脹混凝土,以防止新老混凝土界面產(chǎn)生裂縫。后澆帶混凝土接縫宜設(shè)置企口縫,混凝土澆筑溫度盡量與原老混凝土

36、澆筑時(shí)溫度一致。3.2.8嚴(yán)格控制板面負(fù)筋保護(hù)層厚度現(xiàn)澆板負(fù)筋按設(shè)計(jì)要求都放在板上面,有梁通過或隔斷時(shí),一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁扎在一起。為了控制好負(fù)筋保護(hù)層厚度,必須采用1014 的鋼筋馬凳,縱橫間距為800 mm 左右來固定負(fù)筋的位置,并用電焊把馬凳與負(fù)筋焊牢,使馬凳在混凝土澆筑過程中不移位,保證負(fù)筋不下沉,從而有效控制負(fù)筋保護(hù)層的厚度,不使板負(fù)筋保護(hù)層過厚而產(chǎn)生裂縫。模板中線管鋪設(shè)密集處的上部及下部鋪放一層 18 號鋼絲網(wǎng),寬度每邊應(yīng)大于管區(qū) 100 mm 為宜 。3.3 材料方面選用合適的材料可以有效的防治樓板裂縫的產(chǎn)生或者減小裂縫產(chǎn)生。3.3.1 骨料的控制嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的

37、含泥量?!斑x用中砂,砂的含泥量:當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級在C30C60時(shí),宜小于3.0%,當(dāng)?shù)陀贑30時(shí),宜小于5.0%;選用具有良好連續(xù)級配的石子,石子含泥量:當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級在C30C60時(shí),宜小于1.0%,當(dāng)?shù)陀贑30時(shí),宜小于1.5%”。對曝曬的砂石料使用前先澆水降溫,澆筑前應(yīng)對模板、模板內(nèi)的鋼筋骨架等與混凝土接觸的表面澆水濕潤降溫?;炷林泄橇系挠昧空俭w積的 70 %左右,必須注意粗骨料的質(zhì)量,宜用粒徑 1520 mm 的石子進(jìn)行合理級配,含泥量 1 %;砂子應(yīng)用中、粗砂,含泥量 3 %,砂率控制為40 %左右,坍落度控制為 1420 cm;水泥應(yīng)選用非早強(qiáng)度型、水化熱低和質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸

38、鹽水泥,減少混凝土自身收縮。3.3.2摻加外加劑 摻加外加劑,摻加具有減水、增塑、緩凝、引氣、膨脹的外加劑,可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時(shí),還可以降低水化熱,推遲放熱峰值出現(xiàn)時(shí)間,減少溫度裂縫和收縮裂縫。外加劑的使用應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定,不能盲目使用。摻加粉煤灰,粉煤灰的主要成分是氧化硅、氧化鋁等酸性氧化物與水泥水化時(shí)析出的氫氧化鈣反應(yīng)生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等膠凝物質(zhì)。摻到混凝土中產(chǎn)生“形態(tài)效應(yīng)”起到減水、致密、勻質(zhì)和促進(jìn)初期水泥水化的解絮作用。粉煤灰的摻量,應(yīng)根據(jù)混凝土種類和水泥品種通過實(shí)驗(yàn)確定。如用普通水泥、礦渣水泥配制普通鋼筋混凝土,粉煤灰取代水泥率一般為10%20%,最大不超過30%。以改善混凝土的和易性,提高可泵性、抗?jié)B性,降低水化熱,增加密實(shí)度,減少混凝土收縮。3.3.3混凝土強(qiáng)度等級的控制現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度等級不宜大于C30,非凡情況須采用高強(qiáng)度等級混凝土或高強(qiáng)度等級水泥時(shí),要考慮采用低水化熱的水泥和加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù),便于混凝土凝固時(shí)的水化熱釋放。3.3.4混凝土變形控制如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等,此類因變形引起的裂縫幾乎占到全部裂縫的80%以上。在變形作用下,結(jié)構(gòu)抗力取決于混凝土的抗拉性能,當(dāng)抗拉應(yīng)力超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)驗(yàn)算裂縫間距,再根據(jù)裂縫間距驗(yàn)算裂縫寬度。3.

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