现浇混凝土楼板裂缝控制的综合方法研究.docx

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1、混凝土是一种各向不均匀的脆性材料，其抗拉强度很低，旦发生裂缝经常有两种以上类型的裂缝并存，而裂缝产生的原因又十分复杂，诸如受力及约束状况、所用的原材料、混凝土配合比、施工方法及环境因素等都对裂缝的形成产生直接影响，而且这种影响不是单一的，往往是数种原因并存。也就是说，既然裂缝是众多因素综合作用产生的，裂缝的控制也决不是使用单一措施所能奏效的。针对目前现浇混凝土楼板普遍出现的裂缝问题，本文提出了其裂缝控制的综合方法。综合法控制裂缝是根据混凝土结构情况、施工方法及环境条件分析可能出现的原因，设计相应的控制程序，通过结构设计控制、原材料及配合比控制和施工控制综合地控制裂缝，达到不产生有害裂缝的目的。

2、1裂缝控制的综合方法研究1.1 裂缝分析预先对混凝土楼板可能产生的裂缝进行分析，分析混凝土会产生何种裂缝及裂缝的开展程度，并由此设计综合控制程序。裂缝分析的依据是：（1）结构设计情况：结构尺寸、结构类型、配筋情况、混凝土强度等级及其它性能要求。（2）施工方法：混凝土的供应方式、水平及垂直运输方法、混凝土坍落度要求、浇筑程序、养护方法等。（3）环境条件：气温、湿度、风速、雨量及天气预报等。1.2 裂缝控制程序设计根据上述分析可知混凝土楼板有可能出现何种裂缝，由此有重点地设计相应的抗裂程序。这些程序应该是综合方法，而不是方法的简单罗列。如经分析现浇混凝土楼板应该主要预防出现干燥收缩裂缝，则可能设计

3、的综合程序包括：在收缩应力最大部位增配构造筋；在混凝土配合比设计中尽量减少用水量和胶凝材料用量；在施工条件允许的情况下将坍落度降至最低；采取保温、保湿、防风等措施加强混凝土的养护。设计控制程序在综合方法控制裂缝中是极其重要的一环，因为只有控制程序合理、得当、有针对性，才能保证控制效果。以下将分别叙述结构设计控制、原材料、配合比控制及施工控制。其控制方法是多种多样，不要求在实际应用中足够多地使用这些方法，而是针对裂缝分析有重点地采取其中最有效的措施，达到综合控制的目的。1.2.1 结构设计控制目前混凝土结构设计大都是荷载、变形及裂缝计算，然后按照设计规范的构造要求配制构造筋。实践证明，这对于防止

4、出现裂缝，特别是出现变形裂缝是远远不够的。这是因为结构设计往往没有考虑以下问题：（1）未考虑混凝土因变形而产生裂缝的可能,没有配制相应的抗裂钢筋。（2）未考虑结构约束过大对产生裂缝的不利影响，没有减少约束的措施。（3）采用高强混凝土虽然降低了自重荷载，但没有考虑高强混凝土增加开裂的可能性，缺乏相应的抗裂要求。因此，钢筋混凝土设计应增加抗裂措施内容，在容易产生应力集中和变形部位增配构造钢筋，并在结构设计中考虑到混凝土产生裂缝的各种可能性。结构设计控制措施有：（1）增加混凝土耐久性要求，并提出具体的耐久性指标。（2）混凝土结构形式应合理,对可能产生应力集中的部位要配制构造筋。（3）对于强约束的结构

5、应适当留有变形余地，以减少约束力，有些结构之间可考虑设置滑动层。（4）在可能产生裂缝的部位增配构造筋，构造筋宜用直径较小的变形钢筋，也可采用钢筋网片。（5）在荷载及构造要求允许的情况下，使用相对较低强度等级的混凝土。1.2.2 原材料及混凝土配合比控制原材料品种、质量状况及混凝土配合比对混凝土的抗裂性能影响很大，如大体积混凝土，水泥使用不当将有产生温度裂缝的可能，砂石的含泥量和泥块含量过高将加剧混凝土的干燥收缩，矿物掺合料及外加剂的使用也应在满足混凝土一般技术要求的基础上避免引起混凝土的变形，同时，在确定混凝土配合比时应考虑其抗裂性能。原材料及配合比应控制以下两点：（1）根据裂缝分析选择原材料

6、为了防止产生温度裂缝应该选用水化热较低的水泥。而矿渣硅酸盐水泥虽然水化热较低，但泌水量较大，故塑性收缩也大，所以选用水泥应扬长避短、综合考虑加以确定。选用低热膨胀系数的骨料，严格控制砂石的含泥量和泥块含量，尽量不使用细砂或特细砂，使用连续级配的石子，否则应采用人工级配使其满足要求。一般来讲，混凝土中掺入矿物掺合料对降低水化热、减少混凝土收缩变形有一定作用，但因各种矿物掺合料性能不同，也会带来其它问题。如细度很细的掺合料需水量很大，易造成混凝土塑性收缩或者干燥收缩。所以，选择矿物掺合料需要根据混凝土要求和原材料性能综合分析确定。采用合适的外加剂。合适的外加剂能够有效地改善混凝土的某些性能，提高混

7、凝土的抗裂性能。特别应指出的是，掺加高效引气缓凝型减水剂(或引气剂与高效缓凝剂双掺)，不但能改善混凝土的工作性，降低泌水，使混凝土不易发生塑性裂缝，而且引入的微气泡能够阻塞混凝土的毛细通道，使水分不易散失，减少混凝土收缩的可能性，外界侵蚀性介质也难以进入。总之，它明显改善了混凝土的抗裂性能。掺加膨胀剂可补偿混凝土的早期收缩，防止产生收缩裂缝，所以，目前膨胀剂应用较多。但是膨胀剂适宜用在有适当配筋率、有一定约束的混凝土结构中，同时因产生水化热，掺膨胀剂的混凝土需水量较大，故须加强养护。(2)尽量降低用水量和水泥用量含水量和水泥用量较高是产生裂缝的主要原因，因混凝土强度等级的不断提高和泵送混凝土的

8、大量使用，两者难有较大的下降空间，但采取一些措施其用量还是可以降低的。预控制混凝土的用水量必须控制坍落度，大力提倡使用塑性混凝土,尽量不使用大流动性的混凝土，同时掺加引气减水剂改善混凝土工作性。实践证明，混凝土具有良好的工作性比具有较大的坍落度易于浇筑，如果工作性不良，即使坍落度提高了，反而会使混凝土产生离析，故应将改善工作性放在第一位，并采取增加矿物掺合料用量，改善砂石级配，或者掺入引气剂等措施改善混凝土工作性。降低水泥用量的措施之一是掺加矿物掺合料，它不仅代替一部分水泥，而且能够有效地降低水化热和混凝土自收缩。1.2.3 施工控制(1)防止塑性裂缝的施工控制：不随意提高混凝土的坍落度。保持

9、适宜的搅拌时间，防止混凝土离析。在混凝土初凝前进行二次压光。混凝土浇筑后表面会产生泌水，泌水较多时应予清除，待泌水消失后对混凝土表面进行二次压光，这有利于避免或消除塑性裂缝。也可在混凝土终凝前用平板振动器进行二次振捣，以排除混凝土中的空隙和水分。混凝土初凝后及时用草帘等物覆盖，并立即进行保湿养护。实践证明，开始养护时间越迟，则产生收缩裂缝的机会越大，因此，混凝土终凝前必须立即进行养护。(2)防止温度裂缝的施工控制控制混凝土温度。发生温度裂缝的主要原因是混凝土存在温度梯度。控制混凝土温度主要是控制入模温度、内部最高升温及降温速度。混凝土的最高升温等于其入模温度与绝热升温之和。显然，控制混凝土最高

10、升温，必须控制其入模温度及绝热升温，其中，绝热升温主要与水化热有关，应该使用中低热水泥，并适当掺加矿物掺合料，而控制入模温度就需要在混凝土施工过程中，控制原材料及混凝土温度。控制原材料的温度对于南方或者夏季施工的混凝土具有特殊的意义。首先应提前备足水泥，不使用刚出厂的散装水泥，因为这种水泥温度较高，最好采用温度较低的地下水作为混凝土拌合用水。如果砂石本身温度较高，可事先喷水降温，如果以上措施仍不能满足入模温度要求，可采用向搅拌机内加碎冰或喷液氮的方法降温，该法虽然降温明显，但是成本较高。为了降低混凝土入模温度，还应防止混凝土在运输过程中升温，为此，应尽量缩短混凝土运输距离，并用湿麻袋覆盖泵管。

11、此外，因夜间气温较低，可适当安排夜间施工。为了防止产生温度裂缝，还必须控制混凝土的降温速度。因为混凝土在降温过程中会产生收缩，使外部混凝土承受拉应力，降温速度过大，混凝土容易开裂。同时采取措施防止混凝土表面温度骤降。南方夏季在混凝土表面温度较高时不宜用地下水养护，因为地下水温度较低，可能使混凝土表面温度骤降而开裂；北方冬季施工时则应防止寒流侵袭气温骤降，应该预先做好防寒流的保温措施。为避免过大的降温速度，宜延长拆模时间（一般应延长23d）,利用模板对混凝土保温、保湿，特别是在北方冬季施工时有较好的效果。控制浇筑程序。为了有利于混凝土的散热，有利于减少混凝土的约束，使混凝土留有变形的时间和空间，

12、对于现浇钢筋混凝土楼板应控制其浇筑程序，采用分段施工的方法，各个段间可设置变形缝。控制混凝土的养护。混凝土养护的目的是保证混凝土具有一定的温度和较稳定的温度和较高的湿度，使混凝土具有良好的硬化环境，避免产生较大的变形。养护是混凝土施工的常规程序，它既不是什么高新技术，也不是施工的主要工序，但常常被人们忽视，有的混凝土结构从选择原材料到施工都有良好的抗裂措施,但就是因为养护不良而导致结构开裂，这种实例并不少见。为此要强调的是：对于混凝土的抗裂措施而言，良好的养护是极其重要的。(3)防止干燥收缩裂缝的施工控制干燥收缩裂缝的施工控制与上述两种收缩裂缝的控制相同。由于干燥收缩裂缝主要是混凝土中的毛细水

13、蒸发过快所致，而且此种收缩又是一个比较长的过程，故在混凝土施工时应使其达到最大密实。此外，必须保证混凝土有较好的匀质性，如果匀质性较差，虽然整体强度满足要求，但是存在较多的薄弱部位，也就增加了开裂的机率，因此，施工过程中应保证混凝土原材料的品种一致，准确计量，浇筑时做到不过振或漏振。2工程实例应用综合方法控制现浇混凝土楼板裂缝2. 1工程概况青岛市某工程为框架-剪力墙结构，建筑面积为4151611其中地下室为6770m2)，地下2层，地上24层。建筑物长度为107m,上部结构宽为21m,第一层层高为5.100m,第二层层高为4.800m,三层以上标准层层高为2.900m。第一、二层为商业用房，

14、第三层及以上为住宅，每层建筑面积约为1448m2本工程标准层楼板厚度有100nnn和12Omm两种。板厚100mm的配筋为上皮8200双向，下皮6200双向；板厚12OnHn的配筋为上皮中8180双向，下皮两中6180双向。混凝土均采用商品混凝土，设计强度等级见表1。表1混凝土设计强度等级部位强度等级部位强度等级1-3层柱墙Q52-4层楼板Q54-7层柱墙Uo5T届楼板Q58-12层柱墙Q59-13层楼板Qo13-19层柱墙QO14-20层楼板Qo20尺以卜柱墙Q521层以上楼板05._2.2裂缝控制措施和效果本工程在施工过程中，针对楼板裂缝容易发生的质量通病，采取了以下一些裂缝控制措施。(1

15、)本工程电梯间走道等部位预埋管线较多，并有多根管线重叠的情况，极易产生裂缝。施工中采取了在管线集中处加设钢筋网片的措施，钢筋网宽30Cnb沿管线走向放置在楼板上皮钢筋上面。这项措施效果明显，楼板浇捣后在管线集中处均未发现可见的裂缝。(2)一般现浇结构楼板在阳角部位裂缝较多，本工程在阳角部位加设了放射筋，钢筋为10中8,长度为L/3。虽然浇捣后也发现了一些阳角裂缝，但总数只有14条，相对来说也是得到了一定的控制。(3)预拌混凝土的配合比同裂缝的控制也有较大的关系，本工程在优化配合比的同时，考虑到优质粉煤灰对抑制混凝土早期收缩作用较大,C30、C25混凝土的粉煤灰取代率分别为20%和25%,924层楼层楼板采用C30、C25混凝土，裂缝平均仅为3.0条/层。可见裂缝控制取得了一定的效果。现浇混凝土楼板裂缝产生的原因是多方面的，只要从设计、材料和施工等方面采取有效的综合措施，混凝土裂缝是可以得到控制的。3结语现浇混凝土楼板出现裂缝的原因是多方面的，裂缝的控制必须采用综合方法。另外采用本文研究的现浇混凝土楼板裂缝控制综合方法，在青岛市开发区江山瑞城小区、东营市住宅小区等工程中都取得了裂缝控制的圆满成功。由此可见，现浇混凝土楼板裂缝控制的综合方法对于指导混凝土楼板的设计、施工，避免现浇楼板裂缝的产生，具有一定的现实意义。