预拌混凝土现浇楼板早期裂缝成因及控制措施
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2022年09月30日 13:43:23
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0前言 随着国民经济持续高速发展,我国建筑事业也呈现出了欣欣向荣的发展局面。混凝土作为现代建筑工程中使用最为普遍和广泛的建筑工程原材料,对建筑工程的质量和安全也起着十分重要的作用。但是随着预拌混凝土的普及,混凝土自身存在的一些问题也逐渐暴露出来,其中最为明显的当属裂缝问题,尤其现浇混凝土楼板裂缝的出现已成为“通病”现象。裂缝的出现会使结构整体性下降,出现渗水等情况,并往往会给用户造成心理上的不安全感,引起的投诉较多。混凝土开裂也成为建设单位、施工单位和混凝土企业关注的焦点。下面就某工程事例的分析与处理,希望对类似工程的现浇板裂缝的预防和处理有参考作用。

0前言

随着国民经济持续高速发展,我国建筑事业也呈现出了欣欣向荣的发展局面。混凝土作为现代建筑工程中使用最为普遍和广泛的建筑工程原材料,对建筑工程的质量和安全也起着十分重要的作用。但是随着预拌混凝土的普及,混凝土自身存在的一些问题也逐渐暴露出来,其中最为明显的当属裂缝问题,尤其现浇混凝土楼板裂缝的出现已成为“通病”现象。裂缝的出现会使结构整体性下降,出现渗水等情况,并往往会给用户造成心理上的不安全感,引起的投诉较多。混凝土开裂也成为建设单位、施工单位和混凝土企业关注的焦点。下面就某工程事例的分析与处理,希望对类似工程的现浇板裂缝的预防和处理有参考作用。

1工程概况

某工程结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,建筑层数为地下3层,地上30层,建筑高度97.60m。出现裂缝现象的是负二层混凝土楼面,该层楼面混凝土强度等级为C35,板厚为120mm,混凝土浇筑时间为4月18日16时~4月19日17时,气温分别为16℃~26和17~29,4月20日上午检查发现楼板表面混凝土出现裂缝(见图1)。待同条件混凝土强度达到设计要求后,拆除楼板底模检查,部分底板出现裂缝、渗水现象(见图2)。

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2现场调查及检测

2.1对裂缝进行调查和检测情况

2.1.1裂缝仅出现在楼板,在同期浇筑的柱节点和梁侧面上均未发现有裂缝。

2.1.2裂缝开始出现时间在浇筑后约10小时内,24小时内发展最明显,部分裂缝在随后几天略有发展。

2.1.3楼板面层最大裂缝宽度为1.5mm,部分裂缝上下贯通楼板结构。现浇板板面钢筋局部外露。

2.1.4对现浇板面裂缝处进行钻芯抽测表明,裂缝形态均为上大下小,(见图3),个别裂缝为贯穿;个别裂缝处无钢筋,其余裂缝处均有钢筋。

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2.1.5对现浇板的配筋情况及板厚进行抽测,抽测结果表明,抽测的板钢筋平均间距基本满足设计图要求,抽测的部分板钢筋保护层厚度平均值超过《混凝土结构施工质量验收规范》GB50204允许正偏差,抽测的个别测点板厚不满足设计图要求。

2.1.6对现浇楼板钻取混凝土芯样进行抗压强度检测,混凝土抗压强度代表值为44.2MPa、39.1MPa、43.3MPa。均满足设计图要求。

2.1.7对现浇楼板钻取的芯样进行f-CaO对混凝土质量的影响检测,现浇板试块沸煮后的薄片和芯样试件均无开裂、疏松、崩溃等现象,芯样的抗压强度变化率为25.9%,19.2%,13.0%。依据《建筑结构检测技术标准》GB/T50344—2004附录B第B.0.7条,可判定f-CaO对混凝土质量无影响。

2.2对该部位梁板模板体系和混凝土施工过程的调查情况

2.2.1梁、板模板采用20mm厚胶合板,扣件式钢管支撑体系,支撑在负三层钢筋混凝土楼板上,负三层楼板的支撑也未拆除,钢管搭设符合技术规范要求,支撑体系未发生变形。

2.2.2楼板在混凝土浇筑完成后未上过荷载,亦未受到其它外部振动荷载影响。

2.2.3混凝土养护采用浇水方式,在混凝土浇筑12h后开始浇水。

2.2.4对施工记录资料检查,施工中抽查入泵的坍落度在170mm~200mm,符合配合比设计要求,各种原材料检测资料显示均合格,配合比经验算符合相关技术规程。

3裂缝原因分析

3.1养护不及时是造成混凝土现浇楼板裂缝的主要原因

混凝土在凝结硬化过程中,由于混凝土材料本身、施工振捣、养护条件、温度、风速、温度等因素都会对混凝土体积变化造成影响。新拌混凝土内部在振捣作用下水分向表面迁移,产生迁移通道,在表面失水速率较大时,混凝土内部水分的快速移动容易造成形成的毛细管道产生负压,从而形成体积收缩变化:同时该阶段初期混凝土内的骨料位置仍不稳定,与胶凝材料之间产生不均匀的沉陷变形,都对塑性阶段的体积变化造成影响;在一定的温度和风速的影响下,容易造成混凝土表面失水干燥,产生干燥收缩。同时在凝结硬化阶段,混凝土材料的抗拉应力尚处于逐步增长状态,尚未完全形成,因此在此阶段收缩变形产生的收缩应力有可能会大于此阶段混凝土的抗拉应力,在一定的外部约束条件下,极易造成混凝土开裂。

混凝土浇筑期间,气温较高,温差大,混凝土终凝前变化剧烈,易产生裂缝。在现浇楼板的施工中,由于楼板表面积较大,表面与空气接触面积也大,混凝土表面的水分蒸发也快,加快混凝土收缩速度,此时本应及时浇水并覆盖养护,使混凝土表面保持湿润,但施工中对此认识不足,混凝土凝结后没有得到及时养护,致使楼板混凝土表面出现裂缝并向板内迅速发展。

3.2钢筋保护层过大或过小

钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯,上层钢筋网的钢筋小马凳设置间距过大,甚至不设等,都将会造成负筋保护层过大、支座的负弯矩得不到有效地抵抗,导致板面出现裂缝。

4检测结论

根据现浇板裂缝出现的时间以及裂缝的部位、宽度、走向、形态等现场调查、检测结果以及现浇板的承载能力验算结果进行综合分析如下:

1)钢筋混凝土现浇板抗弯及抗剪承载能力均满足要求;

2)钢筋混凝土现浇板出现的裂缝主要系塑性裂缝,为非荷载裂缝,未对现浇板安全造成影响。

5裂缝处理

5.1对于宽度大于等于0.3m的裂缝,采用环氧树脂、丙酮、固化剂三种原材料,按体积比(3:6:1)调配成混凝土灌缝胶进行压力注浆,要求每条裂缝应注满,贯通裂缝注浆直至板底裂缝有渗浆为止。

5.2对小于0.3m的裂缝及裂缝分布较密的区域板面,先将其表面清扫干净,用高聚物水泥浆复合液涂刷二遍。

5.3对楼板底部裂纹采用玻纤网配合聚合物砂浆进行封闭。

6预防措施

6.1加强混凝土浇筑的振捣、收面工作

对浇筑后的混凝土进行二次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水囊和孔隙,以减少内部微裂缝的形成和发展,提高混凝土与钢筋的握裹力,增加混凝土的密实度,从而提高抗裂性。

需注意的是施加二次振捣的最适宜时间为坍落度已经消失、混凝土接近初凝时。二次抹压表面处理也是一个很好的措施,有利于减少混凝土的早期塑性裂缝。

6.2混凝土的保湿养护必须提前进行

混凝土养护是补充水分和降低失水速率,防止混凝土产生裂缝,确保达到混凝土各项力学性能指标的重要措施。而现场施工人员常以《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204第7.4.7条为据,在混凝土浇筑完毕12h才开始养护。该条要求为“混凝土浇筑完毕后,应按施工技术方案及时采取有效的养护措施,并应符合下列规定:应在浇筑完毕后的12h内对混凝土加以覆盖并保湿养护”。经相关试验证明,初凝后8h内混凝土收缩急剧增加,而在实际工程中最大量的楼板裂缝也主要出现在混凝土初凝后的几小时内。如果继续按照浇筑后12h才进行养护,就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时机。只有《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB 10424-2010第4.6.9条明确提出:“自然养护期间,应在混凝土浇筑完毕后1h内对混凝土进行保温保湿养护,当环境温度低于5℃时,禁止洒水”。同时对混凝土养护用水提出了要求“混凝土养护用水与混凝土结构表面温度之差不得大于15℃”,就是考虑防止温差过大使混凝土收缩过大,导致出现裂缝。

6.3钢筋安装及管线敷设

6.3.1首先应尽可能采用双层双向配筋,如不能采用双层双向配筋时,负弯矩筋应尽量避免使用刚度差的钢筋。

6.3.2现浇板负弯矩钢筋应设置足够强度、刚度的钢筋撑铁,其间距不宜超过800mm。底板钢筋应设置垫块,每0.8m2不少于1个,不得用钢筋作垫块。

6.3.3线管敷设不宜交叉,确需要交叉的不宜超过二层管线。严禁三层及三层以上的线管交错重叠。当两根及以上管线并行时,各线管水平间距不应小于25mm。

6.4采取有效措施,保证现浇板厚度

现浇板施工前,在每跨柱子的插筋上(剪力墙结构在暗柱插筋上)根据标高标出结构+50点,并用红油漆做好标识。混凝土浇筑时,在+50点之间对角设细绳水平线,且保证水平线拉紧,根据水平线做出现浇板面的控制点,保证现浇板的厚度。

7结束语

预拌混凝土现浇楼板裂缝产生裂缝的原因多种多样,混凝土楼板裂缝的防治重点在于“防”而不在于“治”。因此要加强施工过程混凝土振捣、抹面及养护,严格遵守施工技术规程。只有这样,才能做到最大程度减少混凝土裂缝的产生,把裂缝宽度控制在设计及规范规定的范围内,尽量减少有害裂缝的产生。当混凝土结构出现裂缝后,应详细调查研究,细致分析,才能做出恰当的处理方法和防治措施,获得良好的处理效果。

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知识点:预拌混凝土现浇楼板

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