现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及控制防治专项措施.docx

现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生原因及控制防治方法一、现浇钢筋混凝土楼板裂缝发生部位、类型和特征1、角部裂缝：在现浇钢筋混凝土楼板四角出现斜裂缝，并和现浇板边缘约成45，呈斜向发展，出现在板上表面居多，部分为上下贯通裂缝；2、跨中裂缝：在现浇钢筋混凝土楼板跨中1/3范围内，沿建筑物纵向、横向方向裂缝，近似直线型发展，出现在板下表面居多，部分为上下贯通裂缝；3、周围裂缝：在现浇钢筋混凝土楼板周围，距支座约300mm范围内产生裂缝，近似直线发展，出现在板上表面居多，部分为上下贯通裂缝；4、预埋裂缝：在现浇钢筋混凝土楼板内预埋线管及线管集中处，顺着预埋电线管方向产生裂缝；5、不规则裂缝：分布及走向均无规则裂缝。二、现浇钢筋混凝土楼板裂缝发生原因1、设计方面原因1.1结构设计计算不合理，安全贮备偏小，板钢筋配筋不足或配筋截面较小或配筋间距偏大，板面抵御负弯矩钢筋未通长设置，在板四角没有配置足够结构钢筋，使梁板成型后刚度差，整体挠度偏大，引发觉浇钢筋混凝土楼板四角裂缝及边缘裂缝；1.2设计现浇钢筋混凝土楼板板厚不够，未按要求进行挠度验算，整体挠度偏大，板刚度减弱，受拉钢筋和受压混凝土应力增大，引发觉浇钢筋混凝土楼板四角裂缝；1.3房屋建筑体形较长时未按要求设置伸缩缝，在微弱步骤产生收缩裂缝；1.4地基基础设计处理不妥，房屋建筑出现不均匀沉降，使上部结构产生附加应力，造成现浇钢筋混凝土楼板裂缝；1.5现浇钢筋混凝土楼板为双向受力，而板钢筋按单向受力板进行配筋，引发觉浇钢筋混凝土楼板裂缝；1.6在建筑设计中，只重视建筑功效而忽略结构问题。如建筑平面不规则、结构体形突变、对较长建筑未采取必需分割方法等，而结构设计时又没有采取加强方法，所以在平面布局凹凸、转角处因为应力集中形成微弱部位，混凝土收缩和温度改变易于产生裂缝；1.7现浇钢筋混凝土楼板内预埋管线，因PVC管和混凝土粘结不好，且降低板厚度，尤其是楼板中部只有板底一层钢筋时，轻易出现顺着PVC管线走向断裂裂缝，而设计图纸未考虑补强加固方法。2、混凝土原材料原因2.1混凝土作为由砂石集料、水泥和水拌和而成脆性材料，含有干缩自有特征，干缩关键是由混凝土水分蒸发而引发收缩变形。在现浇钢筋混凝土结构中，当混凝土干缩受到结构内部钢筋或外部支座约束时，会在混凝土结构中引发约束拉应力，当约束拉应力一旦超出混凝土抗拉强度，势必会引发觉浇板开裂。而且裂缝部位多发生在应力比较集中地方板角处，且和墙阴角线相垂直；2.2水泥方面原因：水泥收缩值通常取决于C3A、SO3、石膏含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细水泥收缩较大。石膏含量不足水泥，含有较大收缩，而SO3含量对混凝土收缩影响显著。多年来混凝土强度设计值不停提升，也是引发裂缝一个不利原因。高强混凝土中水泥含量较大，引发胶凝干缩和水化热散失拌随冷缩使收缩值显著增大；同时高强混凝土弹性模量增加也引发了约束应力加大，而混凝土强度增加时，其抗拉强度却增加较少。另外为了适应泵送、免振等施工要求，混凝土粗骨料含量和粒径大幅度降低。骨料降低及粉剂含量相对增加，愈加大了混凝土收缩，从而造成收缩裂缝普遍发生；2.3骨料方面原因：混凝土收缩随骨料含量增加而减小，随骨料弹性模量增加而减小，同时，又随骨料中粘土(泥)含量增加而增大。另外，在预拌混凝土中，其骨料级配不合理也是造成混凝土出现裂缝关键原因；2.4混凝土配合比方面原因：混凝土收缩关键取决于单位用水量和水泥用量，而用水量影响比水泥用量影响大；在用水量一定条件下，混凝土干缩随水泥用量增大而增加，但增大幅度较小；在骨灰比一定条件下，混凝土干缩随水灰比增加而显著增大；在配合比相同条件下，混凝土干缩随砂率增大而加大，但增大幅度相对较小；2.5外加剂种类和掺量方面原因：掺用化学外加剂会使混凝土收缩有不一样程度增大。掺减水剂用于改善混凝土和易性、增大坍落度时，掺减水剂混凝土收缩值略大于不掺收缩值；掺减水剂用于减水、提升强度或节省水泥时，掺减水剂混凝土收缩值靠近或小于不掺收缩值。3、温度改变原因混凝土在温度改变时会发生热胀冷缩现象，其温度线膨胀系数约为C=110-5/0C，即每100C温差可引发应变=110-4，对C30混凝土而言，则可引发温度应力=3.0/mm2，这已远远超出C30混凝土抗拉强度标准值ftk=2.01/mm2，所以较大温差往往就会引发裂缝。钢筋混凝土楼板浇筑初凝过程中，因为水化热作用会造成钢筋混凝土内部温度较高，依据相关监测数据反应温度差最高可达50以上。在养护期14天内，混凝土内外温差通常处于较大水平。混凝土楼板表面因为含有很好散热条件，温度相对较低，但其内部温度较高，现浇钢筋混凝土楼板内外温差造成产生较大温度应力，当温度应力超出混凝土极限抗拉强度时，便会造成裂缝产生。4、施工工艺不完善、控制方法不到位原因4.1模板支撑系统施工不规范在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中，模板工程施工不满足设计规范、施工组织设计要求，也是造成现浇钢筋混凝土楼板开裂关键原因。支模系统立杆间距过大，上下层之间支撑立杆不一样轴不一样心，立杆底部不按要求设置垫块，模板底部木方支撑肋尺寸偏小或间距偏大，其刚度和挠度达不到规范和施工组织设计要求，垂直支撑面和现浇楼板接触位置松动等等全部会造成模板支撑体系变形，使混凝土楼板内产生过大应力变形，造成楼板发生裂缝。4.2模板和支撑间隙未处理竹胶板铺设后应使用钉子和下面木方支撑肋钉牢，不然竹胶板和木方之间会产生空隙，当受到上部压力时，竹胶板会下陷变形(俗称“喘气”)。混凝土浇筑过程中因混凝土自重较小，有时模板不会变形下陷紧贴木方支撑肋，当现浇钢筋混凝土还未达成设计承载能力而施工单位违规施工，幼龄期混凝土楼板必需承受施工活荷载时，就会产生弹性变形，从而造成楼板混凝土裂缝。4.3拆模过早和拆模方法不妥施工单位为节省资金投入，模板、木方及钢管支模架材料准备不足，为赶施工进度，违规过早拆除下层支模架和模板，用于上上层施工；拆模时因为现浇钢筋混凝土楼板还未达成设计及规范要求承载能力，楼板除要承受自重外，还要承受上层支模系统、模板、梁板混凝土等荷载和上上层施工产生部分冲击荷载，当楼板结构受荷超出其承载能力时就会造成楼板裂缝。在模板拆除施工时，施工人员往往图方便，将拆下模板钢管直接砸在楼板上，巨大冲击力也会造成楼板出现不规则微裂缝。4.4施工配合比不妥水灰比改变对混凝上强度值影响十分显著，基础上分别是水和水泥量变动对强度影响叠加，故此，水、水泥、外加剂计量改变，将直接影响混凝土强度。泵送混凝土坍落度通常在120-220之间、流动性好，粗骨料少、砂浆多，水泥用量和水灰比均较大，极易造成在泵送和浇捣过程中出现浮浆，造成浇筑混凝土均匀性较差，表面收缩量增加，混凝土脱水凝固时，就会产生塑性收缩裂缝；混凝土材料中砂、石骨料级配不佳，砂石质量差、砂含泥量大、碎石含粉量大，混凝土强度降低，抵御外界应力能力也同时减弱，极易造成混凝土裂缝；同时商品混凝土为了缓解在运输过程中发生初凝，高效缓凝剂用量过大，在混凝土未凝固前石子出现下沉现象，产生沉缩裂缝。4.5混凝土供给安排不妥在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中，混凝土运输车辆安排不合理，混凝土供给不立即，前后间隔时间太常，前面浇筑混凝土已到初凝或终凝状态，后面浇筑还未完成，后续施工过程中产生振动使得前面浇筑已达成凝固(硬塑状态)状态混凝土不能对钢筋形成有效包裹，钢筋和混凝土不能形成一个整体，处于离析状态，现浇钢筋混凝土结构强度降低，抵御外界应力能力也同时减弱，极易造成混凝土裂缝。4.6混凝土振捣管理不到位在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中，混凝土振捣不到位，出现漏振现象，混凝土密实度差，混凝土强度降低，抵御外界应力能力也同时减弱，极易造成混凝土裂缝；混凝土施工过程中过分振捣混凝土后，粗骨料沉落，形成表面砂浆层，出现泌水现象，其表面比下层混凝土有较大干缩性能，待水分蒸发后，轻易形成塑性收缩裂缝。4.7模板湿水不到位在现浇钢筋混凝土楼板浇筑施工前，模板、垫层淋水不足，过分干燥，浇筑混凝土后，因模板吸水量大，造成混凝土收缩，产生塑性收缩裂缝。4.8混凝土表面处理不妥在混凝土浇筑后抹平压光工序处理不妥，会使较多细骨料浮到混凝土表面，形成含水量很大水泥浆层。空气中二氧化碳和水泥浆中氢氧化钙发生作用生成碳酸钙，其化学反应式为CO2+Ca(0H)2=CaCO3+H20，在浇筑硬化后期会引发混凝土显著收缩，即碳化收缩，造成混凝土楼板出现裂缝。4.9混凝土养护方法不规范合理养护方法能够有效降低混凝土收缩量，试验研究表明混凝土保湿养生两周时间比不足一周养护时间，收缩量能够降低25%左右，这对于控制混凝土现浇楼板裂缝含相关键作用。混凝土保湿养护对其强度增加和各类性能提升十分关键，尤其是早期妥善养护能够避免表面脱水，并大量降低混凝土早期收缩裂缝产生。过早养护会影响混凝土胶结能力；而过迟养护，混凝土会因受日晒风吹令其表面游离水分过快蒸发，水泥因为缺乏必需水化水，从而产生急剧体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵御该种收缩应力而产生开裂。尤其是在夏、冬两季，因昼夜温差较大，养护不妥最轻易产生温差裂缝。施工单位对于混凝土浇筑结束后保湿养生重视不足，难以根据强制性规范“混凝土养护要苫盖并浇水”要求进行养护，浇水也不能确保常常性湿润，养护不到位，造成现浇钢筋混凝土楼板裂缝出现。4.10现场护筋管理方法不妥工程施工中各工种交叉作业，现场护筋管理方法不到位，现浇钢筋混凝土楼板负弯矩钢筋位置正确性难以得到有效确保，施工时楼板负弯矩钢筋被踩弯、踩倒、弯曲、变形而未进行修整，减低了部分楼板负弯矩钢筋有效高度，上层保护层过厚，承载力下降，使该位置钢筋混凝土楼板上部抗拉能力大幅降低，从而造成该部分混凝土楼板出现裂缝。4.11管线埋设处理不妥现阶段现浇钢筋混凝土楼板埋设电暖等各类管线关键为PVC管，这在一定程度上造成了混凝土楼板内有效截面减小，而且PVC管和混凝土两种材料线性膨胀系数差异较大，粘结力不强，造成现浇钢筋混凝土密实度不足，施工过程中并未采取任何加强处理方法，极易造成因为应力集中而造成楼板裂缝。4.12现浇板上过早施工、加载在楼板混凝土刚刚失去塑性但强度还没有达成一定程度时，最轻易受到损害，造成无法修复缺点，需要很好保护。混凝土结构工程施工质量验收规范要求，混凝土强度达成1.2N/mm2前，不得在其上踩踏和安装模板及支架。但施工单位为了抢时间赶进度，在刚浇好现浇板混凝土尚处于初凝或终凝阶段就开始上层模板支架搭设、柱钢筋焊接等施工，施工人员任意踩踏、搬运材料、集中堆放柱钢筋、模板、钢管等材料及施工机具。过早地加载，人为造成了现浇板裂缝。4.13重物冲击在使用塔吊向新浇注现浇钢筋混凝土楼板上吊运钢筋、钢管、电焊机、料箱（斗）等重量较大建筑材料及施工机具时，常常因为指挥控制不妥和下部未垫设减震垫等原因，物体下落速度较快，造成重物直接冲击楼板，引发楼板产生裂缝。4.14后浇带施工不妥为了处理钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采取施工后浇带法，设计图纸通常也按要求设置有后浇带；施工单位进行后浇带施工时不按设计图纸要求，未留好施工企口缝；楼板后浇带支模不规范，形成斜坡槎；施工缝未按要求进行凿毛处理；后浇带施工缝杂物未按要求清除；疏松混凝土未根本凿除；后浇带支模系统未按规范和设计要求装设成独立支模系统等全部可能造成板面裂缝。三、现浇钢筋混凝土楼板裂缝预防方法现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝，首先影响结构使用安全和耐久性，其次影响外观。所以，必需从设计、材料、施工、管理等多方面采取控制方法，控制有害裂缝，降低可见裂缝。1、设计方面因为楼面板边界约束条件很复杂，混凝土收缩应力和温度应力理论计算也并未完全能处理这类问题，而且实际施工质量也远达不到设计时理想状态，所以在工程设计实践中，关键从设计理念和结构方法上给予注意，设计时应注意采取合适加强方法，以求尽可能降低现浇钢筋混凝土楼板开裂可能性。1.1建筑平面应努力争取规则。1.2楼面板采取一般混凝土时，其强度等级不宜大于C30。1.3合适增加楼板厚度，宜取板厚hL/30L/35(L为单向板计算跨度或双向板短向跨度)，当L4.5m板厚宜取hL/30。钢筋混凝土结构裂缝控制指南提议：当楼板内需要埋置管线时，现浇楼板设计厚度不宜小于110mm。高层建筑结构概念设计提议：一般钢筋混凝土平板跨高比通常控制在3036。高规要求：通常楼层现浇板厚度不应小于80mm，当板内预埋暗管时不宜小于100mm；屋面板厚度不宜小于120mm。1.4在阳角、阴角板块及较大板块四角部位板上、下侧增设和对角线平行810100放射钢筋，其范围为L/4L/3（L为板短向跨度），上侧钢筋放在负弯矩钢筋上面，下侧钢筋放在板下部钢筋下面，以预防楼板四角部位45斜裂缝。1.5在房屋下列部位现浇钢筋混凝土楼板应设置抵御温度、收缩钢筋，其间距不宜大于100mm，沿板纵横两个方向配筋率分别不宜小于0.1%：当房屋平面体形有较大凹凸时，在房屋凹角处楼板；房屋两端阳角处及山墙处楼板；房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，和南向外墙相邻楼板；房屋顶层屋面板；和周围梁、柱、墙等构件整体浇筑且受约束较强楼板。1.6楼板中暗埋PVC管时，应在垂直于PVC线管方向在线管范围内设置68防裂短钢筋，间距宜小于150mm，两端锚固长度大于30d。1.7现浇板中受力钢筋和分布钢筋间距不宜大于150mm。2、施工方面现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝当然和设计、材料、环境等很多因严格控制水泥、砂、石、外加剂等原材料质量，严格根据设计和规范要求进行配合比设计；在混凝土生产过程中，控制好砂、石、水泥、水、外加剂等材料计量偏差，立即对骨料含水率进行检测，依据骨料含水量调整骨料和水用量，控制好水灰比；在确保混凝土强度、泵送流动性情况下，最大可能增加粗骨料用量，降低砂、水泥、粉煤灰用量；对进入施工现场混凝土，应按要求进行检验验收，关键检验水灰比，进行坍落度等必需试验验收；确保运入施工现场混凝土水灰比、坍落度、初凝和终凝时间等技术指标能满足施工现场实际需要，降低高效减水剂等外加剂加入量。2.5避开高温时段施工现浇钢筋混凝土楼板施工应控制施工工期，尽可能不在高温时段施工，可降低温差应力对混凝土变形影响。2.6加强混凝土振捣等管理在现浇钢筋混凝土楼板浇筑施工前，应对模板充足淋水，确保模板在混凝土浇筑时不会产生大量吸水现象；在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中，必需加强混凝土振捣管理，既要预防振捣不到位、漏振而出现振捣不密实、麻面、蜂窝、狗洞等质量问题，又要预防过振，粗骨料沉落，形成表面砂浆层，出现泌水现象；在混凝土浇筑后应有完善抹平压光处理工序，并有确保细骨料不浮到混凝土表面而形成含水量很大水泥浆层方法。2.7加强成品保护工作在现浇钢筋混凝土楼板施工完成后，其混凝土强度未达成1.2N/mm2以前，不准在幼龄混凝土上面进行踩踏、加荷、材料运输、柱钢筋焊接、支模架搭设等施工活动，工程质量人员和技术人员必需认真负责，避免野蛮施工不良行为，做好成品保护工作。2.8加强混凝土养护工作保湿养护是根本消除混凝土变形裂缝关键步骤。在夏季，保湿养护可在混凝土浇筑后混凝土达成初凝时进行。也就是说，当混凝土表面没有浮水，能经住手指轻压，就能够开始保湿养护。具体操作时，必需确保养护水在落到混凝土表面前已成雨雾状，雨雾使混凝土表面失水现象消失，又不会把混凝土表面浇出麻点。在通常天气里，雨雾保湿养护应在混凝土浇筑后11.5h进行。这种保湿养护要连续7-24h左右。经过这么保湿养护，在混凝土表面能够有效避免收缩变形裂缝。假如不能立即保湿养护，待混凝土终凝后才进行浇水养护，此时裂缝已产生，即使养护水浇得再多也是枉然。规范合理混凝土养护方法，是提升钢筋混凝土现浇板整体强度，预防裂缝发生有效方法。养护作业关键关键点在于确保混凝土处于潮湿状态下，避免混凝土表面水分蒸发。通常情况下对于使用硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥混凝土，保湿养生时间不得少于7天，对于使用粉煤灰硅酸盐水泥混凝土、掺加了缓凝剂、抗渗剂等外加剂混凝土、混凝土强度等级在C30及以上高强混凝土，保湿养生时间不得少于14天。覆盖并浇水是强制性规范要求，现在我们大多只浇水，不覆盖，浇水干后不能确保立即补充，养护期内不能确保混凝土处于连续湿润状态，达不到应有养护效果。2.9加强钢筋安装和护筋管理对于楼板钢筋绑扎，施工单位应采取方法确保楼板厚度和板面负弯矩筋保护层厚度和设计要求一致，预防钢筋走位，避免保护层过厚造成现浇板有效厚度降低而出现裂缝。楼板负筋直角弯钩长度应等于板厚减一个保护层厚度。楼板双层双向钢筋(包含分离式配置负弯矩钢筋)必需设置钢筋小马凳，其纵横间距不应大于700mm，尤其是对于8一类细小钢筋，小马凳间距应控制在600mm以内。浇筑混凝土时应搭设跳板、马凳，安排专门护筋人员，严禁施工人员在钢筋网上踩踏。2.10加强预埋管线管理电暖等管线预埋铺设应尽可能和钢筋交叉部署或平行于现浇钢筋混凝土楼板短跨方向铺设。避免多层管线相互叠放造成应力集中，如这种铺设不可避免，需要在多种管线集中位置增加钢筋加强网或采取预埋线盒等保护方法。2.11预防重物冲击在使用塔吊向新浇注现浇钢筋混凝土楼板上吊运钢筋、钢管、电焊机、料箱（斗）等重量较大建筑材料及施工机具时，应在其下部垫设减震垫，并加强司索及指挥人员责任，控制好物体下落速度，预防重物直接冲击楼板。2.12加强后浇带施工管理施工单位进行后浇带施工时应按设计图纸要求，留好施工企口缝；确保后浇带施工缝拦设后量，确保在后浇带两侧进行混凝土浇筑施工时混凝土不进入后浇带区；按要求对施工缝进行凿毛处理、清除施工缝内杂物、根本凿除疏松混凝土、并用水将后浇带冲洗洁净；确保后浇带混凝土强度等级并含有微彭胀性，在进行后浇带混凝土浇筑施工前，应将旧混凝土及模板淋水充足湿润。四、现浇钢筋混凝土楼板裂缝处理1、混凝土裂缝表面封闭法对于混凝土裂缝小于0.15mm难以使用填充材料微缝，能够经过表面封闭方法进行处理，以提升钢筋混凝土现浇板防水性，避免水分浸入对钢筋锈蚀。表面封闭法施工工艺为：清洗处理洁净现浇楼板表面，待充足干燥后使用黏度相对较低液态树脂或是表面涂料胶均匀填充涂刷裂缝表面，形成对裂缝封闭处理。2、压力灌浆法压力灌浆关键包含水泥灌浆和化学灌浆两种方法，通常情况下用于处理宽度介于0.15-0.5mm之间裂缝，其处理方法为经过一定压力条件将水泥或环氧、甲凝类材料灌入裂缝内部实现混凝土现浇楼板裂缝修复。压力灌浆法施工步骤关键包含：清洁裂缝、确定灌浆口、裂缝封闭、安设底座及灌浆设备、压力灌浆及封口，最终作业结束后清理灌缝表面封缝胶。3、开槽填补法对于宽度超出0.5mm而且较长现浇混凝土楼板裂缝，通常采取开槽填补方法处理。利用切割机沿裂缝发展方向将裂缝扩大，使其形成v型槽形式，将处理后裂缝清洗洁净，将槽底经过水泥浆处理后分层填充环氧砂浆、水泥砂浆或其它密封材料，密封裂缝后将现浇楼板表面抹平压实。4、破拆重做法现浇钢筋混凝土楼板裂缝严重影响使用功效和结构安全时，应拆除重作。