樓板混凝土開裂原因及綜合防治!

【摘要】樓板混凝土結構開裂如今已經成為混凝土攪拌站和施工單位共同困惑的一個問題,凡遇到工地混凝土出現裂縫, 往往會引起投訴、糾紛、以及索賠要求等,最離譜的甚至拒付混凝土材料款,嚴重影響了我們攪拌站技術人員的工作積極性,也給我們的工作成績大打折扣,如何防治樓板混凝土開裂已成為混凝土攪拌站、設計單位、施工單位等研究的重要課題。影響其開裂的因素主要有原材料選擇、配合比設計、混凝土質量控制、結構設計、施工養護技術、環境條件、人的責任心、多方人員溝通等八個方面。基于這八方面的影響因素,具體分析樓板裂縫產生的部位、特征、原因及重點防治措施,提出一套統籌兼顧的綜合防治思路。

【關鍵詞】樓板開裂;原因分析;防治措施

一、引言

? ? 現澆鋼筋混凝土樓板的裂縫是目前較難克服的質量通病之一,要抓住主要矛盾,從原材料選擇、配合比設計、混凝土質量控制、結構設計、施工養護技術、環境條件、人的責任心、多方人員溝通等八個方面提出改進和防治措施。

二、樓板混凝土裂縫成因機理分析

?據國內研究資料,嚴格意義上的混凝土樓板裂縫包括微觀裂縫和宏觀裂縫。微觀裂縫是混凝土在硬結過程中形成的微觀裂縫與微孔,可分為砂漿裂縫、黏結裂縫和骨料裂縫。混凝土未受力之前,微觀裂縫主要是前兩種。混凝土受力后,微觀裂縫與微孔逐漸連通,形成宏觀裂縫。從裂縫尺寸上講,寬度小于0.05mm的裂縫稱為微觀裂縫,大于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫。而據國內試驗資料,裂縫寬度小于0.1mm時具有自愈、自封現象,當裂縫寬度在0.1mm~0.2mm之間時混凝土結構雖無自封現象,但卻有自愈現象。

樓板混凝土與其它混凝土結構一樣,宏觀裂縫是在兩類荷載作用下產生并擴展的。一類是由靜荷載、動荷載與結構次應力組成的荷載,另一類是由溫度、脹縮、不均勻沉降等因素產生的荷載。這兩種荷載引起裂縫的機理是有區別的,區別在于后者產生裂縫的起因是結構首先要求變形,當變形得不到滿足才引起應力,而且應力尚與結構的剛度大小相關,只有當應力超過一定數值才引起裂縫。另外,二者對樓板混凝土的開裂影響也不同。國內資料統計表明:由外部荷載引起的裂縫約占15%。而由變形荷載引起的裂縫約占85%,所以,研究和解決由變形荷載引起的裂縫是解決樓板混凝土開裂問題的重點。

三、樓板混凝土開裂影響因素

?總的來說,樓板混凝土開裂是十分復雜的系統性問題,影響開裂的因素很多,主要有八個方面:原材料選擇、配合比設計、混凝土質量控制、結構設計、施工養護技術、環境條件、人的責任心、多方人員溝通。

3.1原材料選擇

?混凝土原材料質量不良,可以引起樓板混凝土的開裂與滲漏。從混凝土原材料來看,水泥安定性不合格,水泥太細,選用早強水泥,砂子太細,砂石中含泥量或泥塊含量超標,使用反應性骨料或風化巖,使用單粒級石子,有機質含量超標,使用凝結時間太短和坍損大的減水劑,大摻量使用礦渣粉,質量較差的粉煤灰和膨脹劑等都可能引起混凝土開裂。

3.2配合比設計

樓板混凝土強度等級太高,水泥用量較大,水化熱較大,粉煤灰摻量過低,摻礦渣粉,摻膨脹劑,砂率過大,混凝土配制強度過高,石粉摻量問題,摻廢漿等問題都可能引起混凝土開裂。

3.3混凝土質量控制

混凝土水灰比的變大,漿骨比變大,出廠坍落度太大,減水劑過摻,出廠檢驗和現場澆筑時隨意往混凝土中加水或放水,實際生產砂率偏大,下大雨時未覆蓋攪拌車進料口,攪拌車中有水,攪拌時間不夠,攪拌不均勻,處理剩料等都可能引起混凝土開裂。

3.4結構設計

樓板面積較大時未考慮預留伸縮縫或后澆帶,樓板鋼筋僅布置一層,鋼筋間距過大,梁板結合處和拐角處配筋問題,必要時未增加覆蓋一層鐵絲網,樓板底面不平整設計,樓板跨度大沒有梁限制收縮,空心樓板保護層厚度小等都可能引起混凝土開裂。

3.5施工養護技術

未按規范施工,施工不用振動棒振搗,存在漏震現象,要求過大坍落度混凝土,鋼筋保護層不夠厚度,澆筑過后未按要求一次、 二次磨面壓實,模板和混凝土未及時灑水保濕養護,未采取保濕覆蓋措施,天氣變化較大時未采取相應措施。

3.6環境條件

正午溫度太高,零下五度以下,下暴雨刮大風時,氣候太干燥,混凝土入模時模板溫度太高。

3.7人的責任心

開盤人員配合比數據出錯,混凝土和易性不好,材料變化大時未及時調整配合比,坍落度過大出廠,工地現場值班員發現混凝土有問題未阻止澆筑,工地現場隨意加水沒有質量意識,監理和施工員不到位旁站監督。

3.8多方人員溝通

項目部和攪拌站未提前做好技術交底工作,現場值班員不到樓面查看澆筑情況,監理或項目部人員未做到全面協調控制。

四、樓板混凝土開裂綜合防治

4.1原材料

4.1.1水泥的要求

? ?在水泥的選材環節上,主要從水泥品種的選擇、以及水泥技術指標的要求等方面進行控制。在選擇水泥品種時,應盡可能優先采用水化熱低、大廠旋窯生產的優質水泥,且不宜使用早強水泥。對水泥技術指標的要求,在細度上,要求水泥不宜過細,比表面積控制在300~350m2/kg為宜。此外還應控制對體積安定性有較大影響的游離石灰、三氧化硫和游離氧化鎂的含量,以及水化速度快,水化熱高,需水量大,體積收縮大的鋁酸三鈣(規范規定不超過8%),而且還要嚴格控制水泥中含堿量(以Na2O計)不應大于0.6%。不同標號、不同廠家、不同種類、不同批產的水泥嚴禁混合使用

4.1.2砂石方面的要求

砂子選用Ⅱ區中砂,含泥量≤2.0%,泥塊含量≤0.5%,石子選用連續級配,含泥量≤0.5%,泥塊含量≤0.2%,石粉選用MB值≤1.4,石粉含量≤7.0%

4.1.3外加劑要求

對混凝土抗裂有重要影響的有膨脹劑、減水劑和防裂復合型外加劑。膨脹劑可在水化和硬化階段本身既可產生膨脹,也可與水泥中其他成分反應產生膨脹,以補償混凝土硬化的體積收縮。同時改善了混凝土的孔結構,使之更加密實,所以它是一種較理想的結構抗裂防滲外加劑。減水劑能降低混凝土的水灰比,增大坍落度和控制坍落度損失,賦予混凝土高密實度和優異施工性能,而增加混凝土的抗裂性能。

4.1.4摻和料

?在抗裂方面最為常用的摻和料是粉煤灰。由于粉煤灰的顆粒呈圓球狀,加入到混凝土中后,能起到潤滑作用,可顯著地改善混凝土的和易性,同時在滿足強度要求下可代替部分水泥,以降低水化熱,減小混凝土的溫度應力,從而增加樓板混凝土的抗裂性能。

4.2配合比設計

樓板混凝土強度等級設計不能太高,水泥用量不能太大,保證強度前提下加大粉煤灰摻量降低水化熱,摻一定量的礦渣粉和膨脹劑也可以降低水花熱反應達到防裂的目的, 嚴格控制混凝土的砂率和坍落度設計。

4.3混凝土質量控制

保證混凝土水灰比不變,按要求控制出廠坍落度,減水劑摻量適中,出廠檢驗和現場澆筑時堅決不往混凝土中加水或放水,需調整時用外加劑調整坍落度,實際生產混凝土砂率適當偏小一些,攪拌均勻, 現場限從發料開始90分鐘內卸完貨。

4.4結構設計

?混凝土配筋設計考慮周到,適當增加混凝土表面層鐵絲網,必要時預留后澆帶和伸縮縫,面積太大時考慮分塊分倉澆筑設計。

4.5施工養護技術

在施工技術方面影響混凝土開裂的環節主要有混凝土的拌制、振搗、運輸、澆筑、養護,還有施工縫、變形縫、伸縮縫的設置,以及泄壓裝置的處理等方面。嚴格按規范要求施工養護,要求混凝土坍落度不能太大,澆筑過后按要求一次、二次磨面壓實,及時灑水保濕養護,并采取保濕覆蓋措施,振搗時間不宜過長,否則會造成分層,粗顆粒沉入底層,細顆粒及水留在上層,造成混凝土強度不均勻,避免表面收縮裂縫增加。

4.6環境條件

根據天氣環境溫度合理選擇施工澆筑混凝土時間,零下五度以下,下暴雨刮大風時,盡量選擇不澆筑,氣候太干燥,混凝土入模時模板溫度太高時采取相應的降溫措施。

4.7人的責任心

嚴格核對配合比生產數據,混凝土和易性不好、坍落度過大時嚴禁出廠,工地現場值班員發現混凝土有問題時退回處理,杜絕一切隨意加水現象,加強溝通,現場值班員、監理和施工員各職其責,施工隊伍經驗不足或不按規范施工養護時,攪拌站技術員做好溝通工作,并采取相應的措施。

4.8多方人員溝通

項目部和攪拌站在澆筑前提前做好技術交底工作,做好澆前、澆中、澆后到現場監督溝通,現場值班員隨時到樓面查看澆筑和養護情況,發現問題及時與施工員等取得溝通,監理或項目部人員做到全面協調控制。

五、結論

?1)樓板混凝土開裂是因為受到兩類荷載的作用:第一類是由外荷載作用而引起的裂縫,即結構性裂縫;第二類是由變形變化而引起的裂縫,即非結構性裂縫。

? 2)由于樓板混凝土屬于大面積混凝土,所以環境條件是造成開裂的最重要的影響因素,尤其以溫度與濕度的影響最大。

? 3)基于樓板混凝土開裂影響因素的復雜性,提出一套分別從原材料選擇、配合比設計、混凝土質量控制、結構設計、施工養護技術、環境條件、人的責任心、多方人員溝通等八方面進行綜合防治的措施。

?4)特殊環境、特殊施工技術、特殊設計方案應特殊對待。做好澆前、澆中、澆后到現場監督協調溝通,必要時采取相應措施。


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