混凝土樓板裂縫成因及防治對策

混凝土樓板裂縫成因及防治對策1混凝土樓板裂縫的位置及類型1.1位置混凝土樓板等建筑物最常發(fā)生的問題就是建筑物裂縫。在水泥建筑物中盡管裂縫問題十分普遍和不可避免，但大部分細微的裂縫對安全性的影響是微乎其微的，只會對外觀有一定的影響；然而，對于那些裂縫程度較長且較深的，卻不能忽視其所帶來的危害性，會對建筑樓內(nèi)用戶的安全構(gòu)成一定的威脅，對于較深的裂縫，應盡可能地對其進行修復，以避免日后發(fā)生問題。建筑工程的質(zhì)量是對施工單位的建筑技術與水平進行檢驗的重要一方，它也與施工單位的社會形象有一定的聯(lián)系。一個良好的社會形象對一個企業(yè)未來的發(fā)展產(chǎn)生影響，應當盡可能地提高施工單位的施工技術與相關能力，對混凝土中出現(xiàn)的裂縫問題進行有效地解決。通過對土木工程施工情況的深入調(diào)研，不難看出，混凝土樓板裂縫一般多發(fā)生在以下部位，即與樓板板面角度為45°左右的混凝土面板的四角周邊承力點、底板跨中同時和受力鋼筋垂直的承力點、混凝土面板對角線、樓底板以及混凝土內(nèi)隔墻的板底；墻的排版位置比較容易產(chǎn)生裂紋。1.2類型1)土建結(jié)構(gòu)自身混凝土收縮，混凝土受平板的擠壓，極大地制約了其柔韌性，且因其內(nèi)部和外部存在著一定的溫度差，使得目前已建好的樓板結(jié)構(gòu)質(zhì)量變差，且容易產(chǎn)生收縮。隨著水分逐步揮發(fā)，外加外界溫度的作用，會對其本身的熱輻射造成一定的影響，加速了其開裂的進程。在實際的工程中，由于施工而產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象，總是會出現(xiàn)的。若在施工過程中沒有做好各項工作，也將對以后的施工工作造成一定的影響。在澆筑混凝土時，混凝土本身會產(chǎn)生一定的沖擊壓力，若在此過程中相關的施工人員操作不當，則會引起鋼筋錯位。鋼筋和混凝土難以抵御外部的某些不利條件，在板底的位置產(chǎn)生裂縫，甚至會引起安全事故。在澆筑混凝土的過程中，由于不規(guī)范，例如振搗不到位，振搗過猛，導致整體的質(zhì)量不達到相關標準。另外，若不拔出振搗棒，使其與混凝土分離后再移動，而直接在混凝土中拖拽，也會影響混凝土的嚴密性和均勻性。在澆筑混凝土時，若混凝土處于可塑狀態(tài)，則內(nèi)部的固體也會受到鋼筋的阻力和側(cè)面模板的摩擦阻力的影響，產(chǎn)生沉降，造成裂縫。這種現(xiàn)象會對混凝土中的鋼筋產(chǎn)生不利的影響，例如鋼筋的表面會出現(xiàn)腐蝕。外摻水泥的保水率愈高，其收縮愈小。合理的養(yǎng)護可以促進水泥石的水化，提高水泥石的強度。在養(yǎng)護過程中，隨著濕度的增加，溫度的降低和養(yǎng)護時間的延長，混凝土的收縮減小。2)荷載引起的裂縫，混凝土橋梁在一般荷載下，即靜荷載、動荷載和次應力所造成的裂縫，稱為荷載裂縫，其類型分為直接應力裂縫和次應力。直接應力開裂是由于外部荷載作用而產(chǎn)生的開裂。在設計階段，計算模式是錯誤的；沒有做好構(gòu)造計算，或沒有做好局部計算；在荷載作用下，由于荷載作用的假定與實際荷載不一致，荷載作用下的荷載或荷載作用的大小、荷載大小、荷載作用范圍、荷載作用強度等因素的影響，導致了荷載作用的產(chǎn)生。工程設計中沒有充分考慮到可能的構(gòu)造，設計剖面不完整，構(gòu)造處理不當；對設計圖的解釋不清等等。建設期間，建設機械、物資在建設期間堆積過多；不了解預制構(gòu)件的力學特性，擅自吊裝、搬運和翻轉(zhuǎn)構(gòu)件；沒有嚴格地按照設計圖紙的要求來進行施工，而是隨意地改變了施工順序，改變了結(jié)構(gòu)的受力模式，也沒有對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算。次應力裂縫是在外部載荷作用下產(chǎn)生的裂縫。當受力超過設計值時，結(jié)構(gòu)的真實工作狀況往往與傳統(tǒng)的計算方法存在偏差，或者沒有充分考慮到這些因素，在一些地方會產(chǎn)生次生應力，進而造成結(jié)構(gòu)的破壞。在橋梁工程中，往往會出現(xiàn)開槽、挖洞、設置牛腿等情況，傳統(tǒng)的計算方法很難繪制出精確的圖形，因此，在設置應力時，主要是依靠經(jīng)驗來進行。分析結(jié)果表明，在承力件開孔后，力流會發(fā)生衍射現(xiàn)象，并使其向孔口周圍聚集，形成較大的應力集中。在大跨度預應力連續(xù)梁橋中，由于其截面內(nèi)力的要求，往往要在跨內(nèi)截斷鋼束，并在其錨固段附近布置錨桿。所以，如果處理得不好，就會在墻角、構(gòu)件形態(tài)突變、受力鋼筋斷裂等部位產(chǎn)生裂縫。在荷載的作用下，混凝土會產(chǎn)生拉應力，引起混凝土開裂。混凝土會不會出現(xiàn)開裂的狀況，以及開裂的程度有多大，也是由壓應力的作用和軸向收縮的壓力所影響。這種裂縫通常叫做水平裂縫。與承重墻相連接的部分的載荷往往比較集中，該部分的支座斜向力裂縫會在壓應力的作用下產(chǎn)生，產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的危險性很大。在實際操作中，應采用科學、有效的方法對其進行防治。3)地基不均勻沉降，在工程實踐中，地基的垂直不均勻沉降和水平位移會給結(jié)構(gòu)帶來額外的內(nèi)力，從而超過了結(jié)構(gòu)的承載能力，從而引起結(jié)構(gòu)的裂縫。造成地基不均勻沉降的原因是：地質(zhì)勘察不夠準確，試驗數(shù)據(jù)不準確；由于缺乏對地質(zhì)條件的了解，設計和施工過程中出現(xiàn)了不均勻沉降?；A地質(zhì)條件差別較大。山區(qū)溝道上修建的橋梁，其溝道地質(zhì)條件與坡面差異很大，溝道內(nèi)還會出現(xiàn)因土體壓縮程度不同而產(chǎn)生不均勻沉降的軟弱地基。結(jié)構(gòu)荷載差別過大；在地質(zhì)狀況較為一致的情況下，由于地基的各個部位所承受的荷載相差過大，就會產(chǎn)生不均勻沉降?；A因凍結(jié)而膨脹。在零度以下，高含水量的基礎上，會產(chǎn)生凍脹現(xiàn)象；當氣溫上升時，凍結(jié)的土體開始解凍，從而導致基礎沉降。因而，在凍融作用下，地基會產(chǎn)生不均勻沉降。對拱橋等具有橫向推力作用的結(jié)構(gòu)，由于對其地質(zhì)情況認識不足，設計不合理，以及在建造過程中對其地質(zhì)環(huán)境的破壞，會導致其發(fā)生橫向位移開裂。4)混凝土濕度變形裂縫，在硬化的過程中，由于體積的收縮，會在相應的構(gòu)件上形成拉應力，造成混凝土收縮力過大，此時，若不進行好的養(yǎng)護，就會造成混凝土的質(zhì)量問題，造成收縮裂縫。在混凝土澆筑完畢后，應在下一周及時進行混凝土養(yǎng)護。通過對混凝土進行養(yǎng)護，可有效防止混凝土收縮開裂。造成干縮裂縫的原因，主要是因為建筑物的內(nèi)部和外部的水分蒸發(fā)速率不同，使建筑物的內(nèi)部和外部發(fā)生不同的形變量。暴露在外的混凝土，由于沒有對應的防護層，其表面水分會以相對較快的速度被蒸發(fā)掉，變形會更加劇烈。由于內(nèi)部的混凝土會維持著一定的溫度和濕度，所以，其水分的蒸發(fā)會比較慢，變形也會比較慢。如此可使內(nèi)部和外部產(chǎn)生較顯著的干燥收縮變形?；炷林g的相互影響還可能產(chǎn)生拉應力，導致開裂。當外界空氣中的水分含量較少時，混凝土的干燥開裂現(xiàn)象將會更加明顯。5)溫度裂縫，在澆筑混凝土過程中會釋放出大量的水化熱，這將引起內(nèi)部和外部溫度過大，引起混凝土的不穩(wěn)開裂。由于溫度的影響，出現(xiàn)的裂縫分為兩種：一種是穿透性裂縫，另一種是深層性裂縫。這些裂隙在形狀和方向上都與主筋走向區(qū)的特征相吻合。只是這縫隙的寬度不同。同時，該裂縫還會受到溫度的影響，隨著溫度的升高，裂縫變得越來越窄。水泥自身的水熱化是引起混凝土表面開裂的原因。目前，相關的科研工作者正致力于這類問題的解決。大型結(jié)構(gòu)由于其自身的水熱化作用難以快速地被利用，其在各種環(huán)境中都會遭受溫度應力的擾動。當這個數(shù)字超出了一定的范圍，就會出現(xiàn)裂痕。之所以會出現(xiàn)這種裂痕，大多是因為外界的溫度驟然降低，導致了混凝土內(nèi)部無法適應這種溫度的變化。另外，混凝土會不會產(chǎn)生裂縫，與周圍的環(huán)境和氣候有關。若遇上暴雨或有較多的冷空氣，則其內(nèi)外溫度差異較大。這樣也有可能導致因溫度改變而引起的變形，導致裂縫的出現(xiàn)。另外一種類型的裂縫是表層裂縫，它的方向沒有特殊的規(guī)則。2混凝土樓板裂縫的成因2.1樓板設計的問題土木工程的施工都是按照設計圖紙來進行的，假如在設計的時候，圖紙上沒有一個均衡分布的受力結(jié)構(gòu)，那么在完成之后，樓板就會受到剪力的影響，導致樓板的受力不平衡，只有靠著樓板本身的結(jié)構(gòu)，來平衡自己的受力，才會出現(xiàn)裂縫；在進行混凝土樓板的構(gòu)造設計時存在著樓板厚度與高度比例不合適的問題，使得過大的力作用在樓板板面上，進而形成破壞剪力，導致樓板出現(xiàn)裂縫；目前在樓板結(jié)構(gòu)設計中對承載材料的選擇上也存在著一些問題，未對房屋的整體品質(zhì)進行全面的考慮，而只是直接參考了相似的設計經(jīng)驗來進行強度組合。由于未對建筑物的承載材料進行科學選擇，造成了建筑物地基中的鋼筋所受的壓力過大，周圍的硅質(zhì)結(jié)構(gòu)又被擠壓變形，造成了裂縫。2.2建筑用材的問題就當前的狀況而言，國內(nèi)的建設項目往往在施工時需要自己進行混凝土配合比的配制，而原料配比不合適也會對樓板的承載力產(chǎn)生很大的影響。一些施工單位為節(jié)約成本，在選用混凝土配合比時未充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)的強度，從而使成品混凝土無法達到設計承載能力。部分采購人員在購買建筑原材料時與供應商之間也有利益輸送，以次充好，造成最后的混凝土質(zhì)量達不到標準，或者采購的鋼材截面積不符合設計。這些問題將使樓板結(jié)構(gòu)的抗拉強度不夠，產(chǎn)生裂縫。一些施工單位為節(jié)約成本，在混凝土配合比的選取上，對混凝土結(jié)構(gòu)的強度沒有給予足夠的重視，從而使成品混凝土的承載能力無法達到設計要求。2.3施工技術的問題施工人員是通過各種施工活動來實現(xiàn)土建工程的設計目標的一支關鍵力量，他們的技術水平和專業(yè)素質(zhì)對土建工程的質(zhì)量和進度有很大的影響。有些施工人員的項目經(jīng)驗比較欠缺，他們?nèi)鄙倌軌蚋哔|(zhì)量地完成混凝土施工的專業(yè)技能，因此在施工過程中他們很難找到設計或材料中的缺陷，并提出合理、科學的處理方法，這就對樓板施工質(zhì)量造成了很大的影響。除此之外，目前很多土木工程項目的施工隊伍中普遍存在著人員流動性大的問題，這不僅讓施工隊伍的管理變得更加困難，也讓樓板施工的技術交底變得更加容易出現(xiàn)疏漏，如果不對技術參數(shù)進行充分的了解，也很容易出現(xiàn)澆筑、振搗不合適的情況，這些問題都會造成混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。2.4養(yǎng)護的問題根據(jù)混凝土施工規(guī)范，在混凝土澆筑完成后，需要28d以上的養(yǎng)護才能使混凝土樓板內(nèi)部順利完成水化、硬化，而養(yǎng)護方式也應根據(jù)混凝土樓板的原材料、現(xiàn)場的溫濕度情況來判斷。但是，在許多情況下，因為土木工程都是在露天的條件下進行施工，而且人員流動大，養(yǎng)護不能嚴格按照規(guī)范進行，在混凝土硬化的過程中可能會發(fā)生干裂或者是溫差引起的裂縫。3混凝土樓板裂縫的處理措施3.1有效改善土建工程結(jié)構(gòu)設計對結(jié)構(gòu)進行持續(xù)改進，可大大減少混凝土開裂的可能性。設計人員在進行結(jié)構(gòu)設計時，可選用中、低強度的混凝土，或在承臺面上添加更多的鋼筋；對于由溫度變化引起的裂縫，在工程實踐中，可采取永久性的膨脹措施，以防止由于溫度變化引起的裂縫。有關人員需要事先總結(jié)出可能造成混凝土裂縫的特定原因，并做好相應的準備工作，以使設計更完善。為了能夠有效地預防載荷裂縫，相關工作人員就應該在設計階段加強對裂縫的設計和控制，要對容易出現(xiàn)裂縫的部位展開全面的分析，采用科學的設計方法，做好易發(fā)生裂縫部位的設計工作。還可以對各個部位的應力做適當?shù)恼{(diào)節(jié)，使載荷更均衡，避免由于壓力太集中而產(chǎn)生裂縫。另外，在不影響配筋率和澆筑工作的前提下，采用的鋼筋越細，鋼筋的間距就會越小，這對于防止混凝土裂縫起到了積極的作用。3.2溫度方面的控制措施防止溫度裂縫的主要方法有：1)更換水泥材質(zhì)；2)減少水泥用量，在配合比中加入一定數(shù)量的粉煤灰等減水材料；3)合理地控制水泥與水的比值，使水泥與水的比值盡可能小于0.6；4)在拌和水泥時，要把水泥拌和好；5)采取了減少水熱狀況的措施；6)要強化氣溫控制，并要適時采取相關的保溫或冷卻措施；7)混凝土澆筑完畢后，要立即對其進行封頂或封頂，使其保持一定的溫度和水分。另外，還要保證混凝土的耐久性。為了有效地預防混凝土收縮開裂，應采取如下措施：1)選用高質(zhì)量的混凝土；在實際若選用的是粉煤灰或低溫劑，則會出現(xiàn)混凝土收縮開裂現(xiàn)象。在確保施工質(zhì)量合格的前提下，所用水泥的用量應盡可能地降低；2)科學合理地設計水灰比，在配合料的配制時，可以適當?shù)丶尤霚p水材料，但所加入的減水材料不得對其性能產(chǎn)生不利的作用；3)對相關物質(zhì)的配比進行嚴格控制，在實際摻入的水不得超過設計的用量。要注意混凝土澆筑后的養(yǎng)護，要注意養(yǎng)護的時間和方法?？梢允褂镁哂?.14mm厚的塑料膜來覆蓋被覆的材料，要對集料級配比例進行有效調(diào)節(jié)，在小體積混凝土中更好地科學、高效地使用引氣劑，降低小體積混凝土的水泥用量。為了使砂礫達到最大限度降溫，砂礫在混凝土澆筑時的溫度控制中扮演著不容忽視的角色。在相對高溫的情況下，應將混凝土澆筑的厚度減小，對澆筑表面進行散熱，在混凝土中埋置水龍頭，用涼水進行冷卻。與拆卸時間相配合，按照所需的要求，若氣溫降低則應做好保溫作業(yè)。在低溫條件下，混凝土若長時間裸露在外，應做好隔熱工作。3.3優(yōu)化混凝土配合比在混凝土澆筑前，先對混凝土的模板和地基用水打濕。在混凝土初凝后，再進行第二次抹壓，提高了混凝土的抗拉強度和密度，減少了收縮。在進行養(yǎng)護時，必須保證混凝土的表面是濕的，而且對普通混凝土來說，其坍落度要減小。若混凝土表層有微小裂縫，則應重新進行抹面處理，并進行罩面養(yǎng)護。4防止混凝土樓板裂縫的對策4.1加強建設前的準備工作，對建設方案進行優(yōu)化在施工前期的準備工作中對施工圖紙的準備工作都是非常重要的，這也是確保整體工程施工水平的重要保障。在進行混凝土施工作業(yè)前，應先對周圍的地質(zhì)地形進行調(diào)查，并將其與建筑材料的選擇和采購相結(jié)合。除此之外，設計方還必須親自前往現(xiàn)場，對其進行環(huán)境考察，包括施工團隊的技術力量、當?shù)氐臍夂?、氣溫環(huán)境等信息，都要對其進行充分的收集，并以此為依據(jù)，對設計方案進行重新調(diào)整，以提高設計圖的可行性和可靠性。4.2加強對建筑材料的監(jiān)督，確保建筑材料的質(zhì)量相對于比較難控制的施工和外部環(huán)境，要想確保混凝土樓板的質(zhì)量，最現(xiàn)實和最簡單的一項工作就是加強對建材的管理和控制。造成建筑質(zhì)量問題的最直接原因是材料不合格，這種影響質(zhì)量的因素很好控制，監(jiān)管與采購施工材料的部門要加強溝通，從采購材料開始就對其進行嚴格的把關。采購方要強化對施工材料質(zhì)量的監(jiān)管，只有質(zhì)量才是購買的唯一標準，不能僅僅只是考慮到利益，在選擇的施工材料時不僅要符合有關的標準，還要對施工地點的地質(zhì)情況進行考量，杜絕由于材料質(zhì)量問題而產(chǎn)生的裂縫。在采購過程中除了要關注市場中各種材料的價格趨勢之外，還應該盡可能選擇更