混凝土楼板裂缝成因及防治对策研究.pdf

混凝土楼板裂缝成因及防治对策研究何静 杨昊沅马相楠董默闻(中国建筑科学研究院天津分院 天津 渤海津诚(天津)人力资源服务有限公司 天津)摘 要:随着我国经济社会快速发展 建设工程数目和种类持续增加 但是在实际的施工操作过程中仍会出现许多质量问题 混凝土楼板的裂缝就是最普遍的一种 针对混凝土楼板出现的裂缝进行了探讨 并对其进行了相应的后续处理以达到减少裂缝对工程的影响 提升土木工程的总体水平 使混凝土更好地发挥其功能的目的关键词:混凝土楼板 裂缝成因 防治对策中图分类号:文献标识码:文章编号:()混凝土因其成本低、耐久性好、整体结构好等优点 在国内土木工程建设中得到了广泛的应用尽管 混凝土在土木工程施工中具有显著的优越性但由于其本身的性质问题 也使得混凝土工程常常由于多种原因而产生或大或小的裂缝 从而影响到建筑的美观和整体性 并影响到工程的使用安全 混凝土楼板裂缝的位置及类型 位置混凝土楼板等建筑物最常发生的问题就是建筑物裂缝 在水泥建筑物中尽管裂缝问题十分普遍和不可避免 但大部分细微的裂缝对安全性的影响是微乎其微的 只会对外观有一定的影响 然而 对于那些裂缝程度较长且较深的 却不能忽视其所带来的危害性 会对建筑楼内用户的安全构成一定的威胁 对于较深的裂缝 应尽可能地对其进行修复以避免日后发生问题 建筑工程的质量是对施工单位的建筑技术与水平进行检验的重要一方 它也与施工单位的社会形象有一定的联系 一个良好的社会形象对一个企业未来的发展产生影响 应当尽可能地提高施工单位的施工技术与相关能力 对混凝土中出现的裂缝问题进行有效地解决 通过对土木工程施工情况的深入调研 不难看出 混凝土楼板裂缝一般多发生在以下部位 即与楼板板面角度为左右的混凝土面板的四角周边承力点、底板跨中同时和受力钢筋垂直的承力点、混凝土面板对角线、楼底板以及混凝土内隔墙的板底 墙的排版位置比较容易产生裂纹 类型)土建结构自身混凝土收缩 混凝土受平板的挤压 极大地制约了其柔韧性 且因其内部和外部存在着一定的温度差 使得目前已建好的楼板结构质量变差 且容易产生收缩 随着水分逐步挥发外加外界温度的作用 会对其本身的热辐射造成一定的影响 加速了其开裂的进程 在实际的工程中由于施工而产生的裂缝现象 总是会出现的 若在施工过程中没有做好各项工作 也将对以后的施工工作造成一定的影响 在浇筑混凝土时 混凝土本身会产生一定的冲击压力 若在此过程中相关的施工人员操作不当 则会引起钢筋错位 钢筋和混凝土难以抵御外部的某些不利条件 在板底的位置产生裂缝 甚至会引起安全事故 在浇筑混凝土的过程中 由于不规范 例如振捣不到位 振捣过猛导致整体的质量不达到相关标准 另外 若不拔出振捣棒 使其与混凝土分离后再移动 而直接在混凝土中拖拽 也会影响混凝土的严密性和均匀性在浇筑混凝土时 若混凝土处于可塑状态 则内部的固体也会受到钢筋的阻力和侧面模板的摩擦阻力的影响 产生沉降 造成裂缝 这种现象会对混凝土中的钢筋产生不利的影响 例如钢筋的表面会出现腐蚀 外掺水泥的保水率愈高 其收缩愈小 合理的养护可以促进水泥石的水化 提高水泥石的强度 在养护过程中 随着湿度的增加 温度的降低和养护时间的延长 混凝土的收缩减小)荷载引起的裂缝 混凝土桥梁在一般荷载下 即静荷载、动荷载和次应力所造成的裂缝 称为荷载裂缝 其类型分为直接应力裂缝和次应力直接应力开裂是由于外部荷载作用而产生的开裂在设计阶段 计算模式是错误的 没有做好构造计算 或没有做好局部计算 在荷载作用下 由于荷载作用的假定与实际荷载不一致 荷载作用下的荷载或荷载作用的大小、荷载大小、荷载作用范围、荷载作用强度等因素的影响 导致了荷载作用的产生 工程设计中没有充分考虑到可能的构造 设计剖面不完整 构造处理不当 对设计图的解释不清等等 建设期间 建设机械、物资在建设期间堆积 建材发展导向 年 月第 卷第 期过多 不了解预制构件的力学特性 擅自吊装、搬运和翻转构件 没有严格地按照设计图纸的要求来进行施工 而是随意地改变了施工顺序 改变了结构的受力模式 也没有对结构做机器振动下的疲劳强度验算 次应力裂缝是在外部载荷作用下产生的裂缝 当受力超过设计值时 结构的真实工作状况往往与传统的计算方法存在偏差 或者没有充分考虑到这些因素 在一些地方会产生次生应力 进而造成结构的破坏 在桥梁工程中 往往会出现开槽、挖洞、设置牛腿等情况 传统的计算方法很难绘制出精确的图形 因此 在设置应力时 主要是依靠经验来进行 分析结果表明 在承力件开孔后 力流会发生衍射现象 并使其向孔口周围聚集 形成较大的应力集中 在大跨度预应力连续梁桥中 由于其截面内力的要求 往往要在跨内截断钢束 并在其锚固段附近布置锚杆 所以 如果处理得不好 就会在墙角、构件形态突变、受力钢筋断裂等部位产生裂缝 在荷载的作用下 混凝土会产生拉应力 引起混凝土开裂 混凝土会不会出现开裂的状况 以及开裂的程度有多大 也是由压应力的作用和轴向收缩的压力所影响 这种裂缝通常叫做水平裂缝 与承重墙相连接的部分的载荷往往比较集中 该部分的支座斜向力裂缝会在压应力的作用下产生 产生裂缝 这种裂缝的危险性很大 在实际操作中 应采用科学、有效的方法对其进行防治)地基不均匀沉降 在工程实践中 地基的垂直不均匀沉降和水平位移会给结构带来额外的内力从而超过了结构的承载能力 从而引起结构的裂缝造成地基不均匀沉降的原因是:地质勘察不够准确试验数据不准确 由于缺乏对地质条件的了解 设计和施工过程中出现了不均匀沉降 基础地质条件差别较大 山区沟道上修建的桥梁 其沟道地质条件与坡面差异很大 沟道内还会出现因土体压缩程度不同而产生不均匀沉降的软弱地基 结构荷载差别过大 在地质状况较为一致的情况下 由于地基的各个部位所承受的荷载相差过大 就会产生不均匀沉降 基础因冻结而膨胀 在零度以下 高含水量的基础上 会产生冻胀现象 当气温上升时 冻结的土体开始解冻 从而导致基础沉降 因而 在冻融作用下 地基会产生不均匀沉降 对拱桥等具有横向推力作用的结构 由于对其地质情况认识不足 设计不合理 以及在建造过程中对其地质环境的破坏 会导致其发生横向位移开裂)混凝土湿度变形裂缝 在硬化的过程中 由于体积的收缩 会在相应的构件上形成拉应力 造成混凝土收缩力过大 此时 若不进行好的养护就会造成混凝土的质量问题 造成收缩裂缝 在混凝土浇筑完毕后 应在下一周及时进行混凝土养护通过对混凝土进行养护 可有效防止混凝土收缩开裂 造成干缩裂缝的原因 主要是因为建筑物的内部和外部的水分蒸发速率不同 使建筑物的内部和外部发生不同的形变量 暴露在外的混凝土 由于没有对应的防护层 其表面水分会以相对较快的速度被蒸发掉 变形会更加剧烈 由于内部的混凝土会维持着一定的温度和湿度 所以 其水分的蒸发会比较慢 变形也会比较慢 如此可使内部和外部产生较显著的干燥收缩变形 混凝土之间的相互影响还可能产生拉应力 导致开裂 当外界空气中的水分含量较少时 混凝土的干燥开裂现象将会更加明显)温度裂缝 在浇筑混凝土过程中会释放出大量的水化热 这将引起内部和外部温度过大 引起混凝土的不稳开裂 由于温度的影响 出现的裂缝分为两种:一种是穿透性裂缝 另一种是深层性裂缝 这些裂隙在形状和方向上都与主筋走向区的特征相吻合 只是这缝隙的宽度不同 同时 该裂缝还会受到温度的影响 随着温度的升高 裂缝变得越来越窄 水泥自身的水热化是引起混凝土表面开裂的原因 目前 相关的科研工作者正致力于这类问题的解决 大型结构由于其自身的水热化作用难以快速地被利用 其在各种环境中都会遭受温度应力的扰动 当这个数字超出了一定的范围 就会出现裂痕 之所以会出现这种裂痕 大多是因为外界的温度骤然降低 导致了混凝土内部无法适应这种温度的变化 另外 混凝土会不会产生裂缝 与周围的环境和气候有关 若遇上暴雨或有较多的冷空气 则其内外温度差异较大 这样也有可能导致因温度改变而引起的变形 导致裂缝的出现 另外一种类型的裂缝是表层裂缝 它的方向没有特殊的规则 混凝土楼板裂缝的成因 楼板设计的问题土木工程的施工都是按照设计图纸来进行的假如在设计的时候 图纸上没有一个均衡分布的受力结构 那么在完成之后 楼板就会受到剪力的影响 导致楼板的受力不平衡 只有靠着楼板本身的结构 来平衡自己的受力 才会出现裂缝 在进行混凝土楼板的构造设计时存在着楼板厚度与高度比例不合适的问题 使得过大的力作用在楼板板面上进而形成破坏剪力 导致楼板出现裂缝 目前在楼板结构设计中对承载材料的选择上也存在着一些问题 未对房屋的整体品质进行全面的考虑 而只是直接参考了相似的设计经验来进行强度组合 由于未对建筑物的承载材料进行科学选择 造成了建筑 年 月第 卷第 期 建材发展导向 物地基中的钢筋所受的压力过大 周围的硅质结构又被挤压变形 造成了裂缝 建筑用材的问题就当前的状况而言 国内的建设项目往往在施工时需要自己进行混凝土配合比的配制 而原料配比不合适也会对楼板的承载力产生很大的影响 一些施工单位为节约成本 在选用混凝土配合比时未充分考虑混凝土结构的强度 从而使成品混凝土无法达到设计承载能力 部分采购人员在购买建筑原材料时与供应商之间也有利益输送 以次充好 造成最后的混凝土质量达不到标准 或者采购的钢材截面积不符合设计 这些问题将使楼板结构的抗拉强度不够 产生裂缝 一些施工单位为节约成本在混凝土配合比的选取上 对混凝土结构的强度没有给予足够的重视 从而使成品混凝土的承载能力无法达到设计要求 施工技术的问题施工人员是通过各种施工活动来实现土建工程的设计目标的一支关键力量 他们的技术水平和专业素质对土建工程的质量和进度有很大的影响 有些施工人员的项目经验比较欠缺 他们缺少能够高质量地完成混凝土施工的专业技能 因此在施工过程中他们很难找到设计或材料中的缺陷 并提出合理、科学的处理方法 这就对楼板施工质量造成了很大的影响 除此之外 目前很多土木工程项目的施工队伍中普遍存在着人员流动性大的问题 这不仅让施工队伍的管理变得更加困难 也让楼板施工的技术交底变得更加容易出现疏漏 如果不对技术参数进行充分的了解 也很容易出现浇筑、振捣不合适的情况 这些问题都会造成混凝土楼板出现裂缝 养护的问题根据混凝土施工规范 在混凝土浇筑完成后需要 以上的养护才能使混凝土楼板内部顺利完成水化、硬化 而养护方式也应根据混凝土楼板的原材料、现场的温湿度情况来判断 但是 在许多情况下 因为土木工程都是在露天的条件下进行施工 而且人员流动大 养护不能严格按照规范进行在混凝土硬化的过程中可能会发生干裂或者是温差引起的裂缝 混凝土楼板裂缝的处理措施 有效改善土建工程结构设计对结构进行持续改进 可大大减少混凝土开裂的可能性 设计人员在进行结构设计时 可选用中、低强度的混凝土 或在承台面上添加更多的钢筋对于由温度变化引起的裂缝 在工程实践中 可采取永久性的膨胀措施 以防止由于温度变化引起的裂缝 有关人员需要事先总结出可能造成混凝土裂缝的特定原因 并做好相应的准备工作 以使设计更完善 为了能够有效地预防载荷裂缝 相关工作人员就应该在设计阶段加强对裂缝的设计和控制要对容易出现裂缝的部位展开全面的分析 采用科学的设计方法 做好易发生裂缝部位的设计工作还可以对各个部位的应力做适当的调节 使载荷更均衡 避免由于压力太集中而产生裂缝 另外 在不影响配筋率和浇筑工作的前提下 采用的钢筋越细 钢筋的间距就会越小 这对于防止混凝土裂缝起到了积极的作用 温度方面的控制措施防止温度裂缝的主要方法有:)更换水泥材质)减少水泥用量 在配合比中加入一定数量的粉煤灰等减水材料)合理地控制水泥与水的比值 使水泥与水的比值尽可能小于 )在拌和水泥时 要把水泥拌和好)采取了减少水热状况的措施)要强化气温控制 并要适时采取相关的保温或冷却措施)混凝土浇筑完毕后 要立即对其进行封顶或封顶 使其保持一定的温度和水分另外 还要保证混凝土的耐久性 为了有效地预防混凝土收缩开裂 应采取如下措施:)选用高质量的混凝土 在实际若选用的是粉煤灰或低温剂则会出现混凝土收缩开裂现象 在确保施工质量合格的前提下 所用水泥的用量应尽可能地降低)科学合理地设计水灰比 在配合料的配制时 可以适当地加入减水材料 但所加入的减水材料不得对其性能产生不利的作用)对相关物质的配比进行严格控制 在实际掺入的水不得超过设计的用量要注意混凝土浇筑后的养护 要注意养护的时间和方法 可以使用具有 厚的塑料膜来覆盖被覆的材料 要对集料级配比例进行有效调节 在小体积混凝土中更好地科学、高效地使用引气剂 降低小体积混凝土的水泥用量为了使砂砾达到最大限度降温 砂砾在混凝土浇筑时的温度控制中扮演着不容忽视的角色 在相对高温的情况下 应将混凝土浇筑的厚度减小 对浇筑表面进行散热 在混凝土中埋置水龙头 用凉水进行冷却 与拆卸时间相配合 按照所需的要求若气温降低则应做好保温作业 在低温条件下 混凝土若长时间裸露在外 应做好隔热工作 优化混凝土配合比在混凝土浇筑前 先对混凝土的模板和地基用水打湿 在混凝土初凝后 再进行第二次抹压 提高了混凝土的抗拉强度和密度 减少了收缩 在进行养护时 必须保证混凝土的表面是湿的 而且对普通混凝土来说 其坍落度要减小 若混凝土表层 建材发展导向 年 月第 卷第 期有微小裂缝 则应重新进行抹面处理 并进行罩面养护 防止混凝土楼板裂缝的对策 加强建设前的准备工作 对建设方案进行优化在施工前期的准备工作中对施工图纸的准备工作都是非常重要的 这也是确保整体工程施工水平的重要保障 在进行混凝土施工作业前 应先对周围的地质地形进行调查 并将其与建筑材料的选择和采购相结合 除此之外 设计方还必须亲自前往现场 对其进行环境考察 包括施工团队的技术力量、当地的气候、气温环境等信息 都要对其进行充分的收集 并以此为依据 对设计方案进行重新调整 以提高设计图的可行性和可靠性 加强对建筑材料的监督 确保建筑材料的质量相对于比较难控制的施工和外部环境 要想确保混凝土楼板的质量 最现实和最简单的一项工作就是加强对建材的管理和控制 造成建筑质量问题的最直接原因是材料不合格 这种影响质量的因素很好控制 监管与采购施工材料的部门要加强沟通从采购材料开始就对其进行严格的把关 采购方要强化对施工材料质量的监管 只有质量才是购买的唯一标准 不能仅仅只是考虑到利益 在选择的施工材料时不仅要符合有关的标准 还要对施工地点的地质情况进行考量 杜绝由于材料质量问题而产生的裂缝 在采购过程中除了要关注市场中各种材料的价格趋势之外 还应该尽可能选择更多的备用供应商 在具有竞争力的情况下 选择质量出色、价格符合市场情况的建筑材料 并对每一个批次的建筑材料进行抽检 以及不同配合比的试作件测试在进行混凝土材料的配比时要根据工程的具体情况 将水和石灰的配比保持在一个合理的范围内在进行配比的时候 还要对外部环境的温度进行控制 防止温度太高或者太低 从而影响到混凝土的质量 控制搅动的温度 就是用冷水来处理原料在配制混凝土时应根据工程要求 确保水泥和石灰在混凝土中的比例是正常的 在选择施工材料时要注重砂石材料的选择 保证砂石材料的配比性能好从而提高混凝土的强度系数和密度 防止楼板之间产生裂缝 加强工程建设管理 提高建设技术水平为了有效地预防混凝土楼板的裂缝 在正式开始施工前 施工企业要做好以下几点工作:)要严格遵守国家的规范和施工标准 不得对图纸设计进行任何的改动 当实际情况有了改变时施工单位要与设计方及其他有关部门协商后 才能设计出最合理的方案 然后进行施工)在用混凝土浇灌地面的时候 一定要把水打湿到模子里 对后浇带的施工也要严格按照设计图来做)在浇筑混凝土的时候 一定要保证混凝土的搅拌均匀 不能过度的振动 以免破坏了混凝土的性能)在混凝土楼板浇筑完毕后 除了要将其表面平整外 还要对其进行养护 并在其表面覆盖一层绝热膜或塑料膜)不能过早地拆除模板 必须给混凝土足够的凝固时间否则会对混凝土质量造成影响 对以后的工作产生不利的影响)在严酷的环境条件下要多加注意维护工作 结语混凝土楼板在土建工程建设中是一个非常重要的分项工程和施工内容 必须保证其施工结果的安全、可靠和高强度 混凝土楼板裂缝是一种普遍存在的技术难题 其原因多种多样 在施工过程中应注意预防和控制好混凝土楼板裂缝的发生 以保证工程质量 在各种复杂因素的影响下 混凝土楼板确实很容易产生不同程度的裂缝 这就需要施工单位在施工过程中对裂缝的防治工作给予足够的重视并进一步利用精益管理来提高混凝土楼板的施工质量 确保项目的整体质量和安全参考文献:赵定金 某底部框架砖砌体房屋楼板裂缝原因分析及处理措施.工程质量():朱震宇 板柱 抗震墙结构书库楼板裂缝成因分析与抗震鉴定.施工技术():白伟亮 某现浇混凝土楼板裂缝检测评定与加固.建筑结构():刘海波邓斌滕跃等施工阶段楼板裂缝形成机制研究.施工技术():谢生龙 现浇混凝土楼板厚度检测方法探讨.江西建材():收稿日期:作者简介:何静()女河北沧州人硕士研究生工程师研究方向:建筑结构检测鉴定(责任编辑:高 峰)年 月第 卷第 期 建材发展导向