广州市建筑工程职业学校 谢智勇

试论混凝土楼板早期裂缝及控制措施

广州市建筑工程职业学校 谢智勇

当前混凝土材料在民用住宅、公共设施、高层厂房、多层车库等建筑中应用十分广泛,但由于材料、设计、施工等原因,个别工程中出现楼板开裂的问题。本文针对混凝土楼板早期出现的开裂现象分析其原因,并对预防和控制措施进行探讨,确保混凝土建筑的安全可靠。

混凝土裂缝材料设计施工措施

随着钢筋混凝土的不断发展,在高层建筑中混凝土楼板的应用已经是相当成熟的技术,但由于多种原因,在使用初期出现楼板开裂等现象也绝非偶然。为了保证混凝土在建筑工程中应用的可靠性和安全性,针对混凝土楼板初期开裂的因素进行分析,总结应对策略,是建筑工程中要及时加以解决的重要课题。

一、混凝土楼板早期裂缝产生原因

由于早期裂缝一般在浇注完成后几小时即出现,可以排除交付使用不当的问题,以下从材料、设计以及施工等方面对混凝土楼板开裂的原因进行剖析。

1.材料方面。通常硅酸盐混凝土的抗压强度较强,但抗拉强度稍差。建筑上常用的钢筋混凝土能够提高整体的抗拉强度,对抗外部受力,但它不能解决由于内部成分变化导致的混凝土收缩。因此混凝土内部收缩应力过大,是楼板开裂的重要原因。

(1)混凝土中水泥、骨料等配比不恰当时,会造成混凝土分层离析。比如在楼板结构中,上层部分会变成富水泥浆层,收缩应力极大,容易造成开裂。

(2)混凝土中掺和材料的粒径越小,数量越多,混凝土体积稳定性越差,收缩变形越严重,如粉状材料加入用量大,而粗骨料用量减少,颗粒度减小,都会使混凝土收缩应力加大。

(3)混凝土中的添加剂如促凝剂、缓凝剂、微膨胀剂等,起到调节混凝土凝结速度和收缩时间的作用。加入量不恰当会直接影响混凝土的质量,导致混凝土构件出现裂缝问题。

2.结构设计。目前人们对建筑结构的设计原则中,往往比较重视建筑功能的实现,对结构设计合理性、材料变形协调、应力集中薄弱点等问题的忽视,导致了设计时计算准则的偏差,为今后建筑物的安全使用埋下了隐患。

建筑楼板实际处于建筑总体负载的中枢位置,应从三维角度分析,考虑到多向载荷,控制结构转角或凹凸地带的应力集中。如果只将楼板视为普通单向板材,忽视楼面受拉应力分布不均、热胀冷缩变形的实际情况,对局部较弱处不设加强钢筋,配筋间距过大,楼板厚度不足,保温层设置缺失,在楼板内敷设过多PVC线管等,都会导致板件强度与刚度的削弱,构件变形无法协调,出现开裂。

3.施工因素。在材料和设计符合要求的前提下,施工方如果擅自修改方案,或违规操作,也会导致建筑结构不符合设计要求,其性能安全无法保障。

(1)施工工序混乱,违反建筑工程规范标准,使楼板安装强度减弱,不能承载设计负荷。

(2)为节省材料成本,擅自减少混凝土和钢筋使用量,对应当采取加强措施或补充配置的部分不予作为,造成配筋强度不足,楼板厚度减薄,安全性下降。

(3)在施工操作中,没有按照正规工艺,产生人为踩踏钢筋、过早拆模、在不适当的天气条件下进行施工、未按照要求对浇注混凝土进行养护等行为,都可能导致板材质量达不到要求,收缩开裂。

二、控制混凝土楼板开裂的措施

从楼板早期裂缝产生的原因来看,只有相应地从材料、设计、施工等多方面来加以预防和控制,严把各个环节,加强质量控制,才能有效地防止混凝土楼板出现结构缺陷。

1.要确保选用商品混凝土的质量安全,明确强度等级,控制材料配比,注意避免采购与使用过程中杂质的混入,保证混凝土中各种材料符合国家标准要求,且比例恰当,从原材料角度使浇注质量能够得到保障。

2.设计方案要求考虑周全,对楼体结构设计采取合理的配置,注意薄弱环节的加强措施,严格遵守设计规范,在满足建筑性能要求的前提下保证楼板结构的安全可靠。

(1)对平板布局要求规则,减少凹凸及变形位置,尽量避免应力集中。(2)保证钢筋配备密度、混凝土厚度、浇注楼板强度等,力求设计高于应用极限,能够满足长期应用需求。(3)合理布线设管,尽量减少管线穿透对楼板厚度和强度的影响,对不可避免的洞口和管路进行适当处理,或补充技术措施,维持楼板的等效厚度。

3.施工中应严格执行国家安全规范标准,参照设计图纸进行,控制施工条件、时间、动作的正规完备,对工程做到有效监督,切实管理。

(1)严格控制混凝土施工的每个环节,尽量避免人为因素对混凝土施工质量的影响。杜绝偷工减料、篡改设计等行为,保证施工工作与设计方案结合紧密,实施准确。(2)按照混凝土浇注工艺规范,严格执行时间控制程序,不可提前进行施工放样、模板安装等作业,严禁在尚未成型时就将板料集中堆载,或施加外力。(3)提高模板制作工艺,合理掌握拆模时间,保证其具有足够的强度和稳定性,使之能承受施工过程中所产生的荷载,以避免由于模板的弯曲变形造成混凝土的开裂。(4)混凝土浇灌后要注意养护,最好派专人执行,控制覆盖保护膜的时间,调整温度和湿度变化,防止蒸发太快导致混凝土变形的拉应力。

随着城市建设工程的增多,以及混凝土在高层建筑应用中的普及,针对楼板裂缝问题引发的安全事故,深入分析原因并探讨防治有效措施,对城市建设具有相当重要的意义。根据工程实际中总结的若干经验,在以材料为前提、设计为预防、施工为关键的指导思想下,从建设施工各个环节对症下药,采取合理手段,提高技术水平,加强责任意识,提供有力保障,使建筑质量安全可靠,防患于未然。

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