1、克拉玛依职业技术学院毕 业 论 文论文题目: 钢筋混凝土现浇楼板产生裂缝的原因及防治措施学生姓名: 施 云 指 导 教 师: 王 亚 琳 专 业 名 称: 建筑工程技术 系 部: 石油工程系 论文答辩日期: 2012 年 6 月 12 日 克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 1摘 要【摘 要】随着建筑工程技术的不断发展,传统上使用的预应力空心板楼面已让位于现浇钢筋混凝土楼面,但现浇楼板出现裂缝的情况较多,已成为居民住宅质量的常见问题了也是长期困然建筑施工企业的一个难题。并且由于砖混结构房屋具有造价低廉.取材容易.技术简单及施工方便等特点,故在其建造数量
2、上一直居于主导地位。近几年来,在多数大中型城市,混凝土施工时的供应形式正逐渐地由现场搅拌逐步向商品混凝土过渡。现浇混凝土施工过程中,楼板裂缝是一个比较普遍的质量通病,不仅影响观感,严重的裂缝也将破坏建筑物、构件的整体性,引起钢筋腐蚀,影响持久强度。同时,混凝土楼板裂缝的存在,也常引起诸多用户的不满,特别是住宅工程楼面出现裂缝,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。事实上,混凝土有裂缝是绝对的,无裂缝才是相对的,一般来说,宽度小于 0.05mm 的裂缝对使用均无危险性,而且是肉眼不可见的。我们这里说的裂缝是指宽度大于 0.05mm 的裂缝。这里结合施工实践中的经验和教训,仅从施工角度,阐述一下现浇
3、混凝土楼板裂缝的成因及其防治措施【关键词】楼板,裂缝,处理措施克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 2目录摘 要 .11. 钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析 21.1 混凝土的收缩 31.2 混凝土原材料的质量 .31.3 施工缺陷 .41.4 设备专业的影响 .51.5 设计方面 .52裂缝的预防措施 .62.1 混凝土收缩 .62.2 混凝土原材料 .62.3 施工缺陷 .62.4 设备专业的影响 .82.5 设计方面 .83裂缝的处理方法 .93.1 开槽法修补裂缝 .93.2 低压注浆法修补裂缝 .93.3 表面覆盖法修补裂缝 .94.结论 105
4、.致谢 116 参考文献 11克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 31. 钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析 我通过最近一段时间的搜索,认为钢筋混凝土现浇楼板出现裂缝主要是由以下几个方面的原因造成的:(1)混凝土的收缩;(2)混凝土的原材料质量;(3)施工的质量;(4)荷载的作用;(5)专业设备的影响;(6)设计方面。有时候,它的裂缝往往是由几个方面的原因共同作用所致。以下对以上几点原因进行分析。1.1 混凝土的收缩众所周知,混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土体积
5、的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩,而且,如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。目前,就独山子地区看,钢筋混凝土现浇板中的裂缝,大部分是由于混凝土的收缩原因引起的,由于混凝土自身在硬化过程中存在凝缩和干缩,加上本区在一年中的气温相差较大,夏季最高气温可超过 40C,而到冬季最低气温达-10C(参考有关资料),相差 50C,经过一年的夏冬交替,混凝土的温差应变很大,因此,钢筋混凝土现浇板在这种情况下,很容易出现裂缝。克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 41.2 混凝土原材料的质量在住宅建设中,也有一部分
6、钢筋混凝土现浇板出现的裂缝,是由于用来制作现浇板的原材料质量不合格所造成的,如水泥凝结或膨胀不正常,则产生既短又不规则的裂缝,这种裂缝多产生在混凝土硬化的早期;如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝;有时碱骨料反应,也会引起裂缝。 1 水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。2 如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝3 碱骨料反应:蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。4
7、水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥剂量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外惨混合材料外加剂溶液的剂量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件:塌落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少,砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生裂缝1.3 施工缺陷在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板出现裂缝,是由于施工方面的原因造成的。1.混凝土施工过分振捣、模板垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积所辖沉落,
8、造成表面砂浆层脱落,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而末班、垫层的浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 52.混凝土振捣后过分抹干、压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面。形成含水量很大的水泥浆层水泥浆中的 Ca(OH)2 与空气中 CO2 作用生成 CaCO3,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。3.施工工艺不当引起,在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿支座处产生裂缝,楼板的
9、弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度,造成混凝土楼不能的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、亚、拉应力,导致楼板产生负弯矩造成横向裂缝。4.后浇带施工不慎而造成的板面裂缝,为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力吗,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全设计要求,例如施工未留企口缝,板的后浇带不支模板,造成斜坡搓,疏松混凝土为彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。5.楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度 1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。除了以上的
10、五点还有以下几个方面也会引起现浇楼板裂缝:混凝土的强度等级达不到设计要求,现浇板的厚度不够,钢筋的放置不到位,配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大,从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝;刚浇筑的混凝土板也会因模板支撑下沉,使楼板挠度加大,拆模后也会出现裂缝;特别是对于阳台.雨蓬.挑檐等悬臂构件,往往由于工人在浇灌混凝土过程中,将板上的负弯矩钢筋踩倒,使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝,严重的甚至于引起这些构件断裂。 1.4 设备专业的影响 在住宅建设中,钢筋混凝土现浇板的裂缝也有一部分是受设备专业的影响引起的.目前,在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明.有线电视.通讯等所需的管线直接敷
11、设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达 78 根,并且这些管线的直径多为 23CM,由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。1.5 设计方面1.地基的不均匀沉降:在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基下采用扩展基础,克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 6则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保正它们沉降均匀是相当困难的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉降,而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。.2.结构体型突变及未设置必要的伸缩缝:房屋长度过
12、长,而又未考虑设置伸缩缝,当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。2 裂缝的预防措施对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现:。2.1 混凝土收缩对于混凝土的收缩,可以通过调整钢筋的间距.加强混凝土的养护及合理地设置后浇带.伸缩缝等措施来解决。2.2 混凝土原材料对于混凝土的原材料质量,可以采取严把进货关.认真地对材料做好试验等措施;1尽可能不使用民办小厂生产的水泥,如必须使用,应认真对水泥标号及安定性进行试验。2.采取
13、严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒及含泥量。并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。3.严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。2.3 施工缺陷对于施工的缺陷,可通过加强施工管理来解决。克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 71 在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。2 混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应
14、限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。3.严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。4.施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇筑混凝土前就将部分模板,支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。5 对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强,抗裂短钢筋采用 6 一 8,间距
15、150mm,两端的锚固长度应不小于300mm 。6.对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。7.加强对楼面硅的养护:砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少硷初期伸缩裂缝发生。8.严格控制板面负筋的保护层厚度:现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起;另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程
16、中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5cm.9 尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴。以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。 10 在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。 克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 811 加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩
17、踏中间架空部位钢筋。 12 安排足够数量的钢筋工(一般应不少于 3-4 人或以上)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。2.4 设备专业的影响在住宅建设中,钢筋混凝土现浇板的裂缝也有一部分是受设备专业的影响引起的,目前,在楼房的设计中,设备专业特别是电气专业,大多将照明.有线电视.通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达 78 根,并且这些管线的直径多为 23CM,由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。2.5 设计方面1 对于地基的不均允沉降
18、,可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。2.在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,辐射筋长度为 1.5m 左右。3 平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多,即薄弱部位越多,而这些部位由于应力集中,往往是裂缝的多发区。除上述几种裂缝及预防措施外。还可采取下列综合措施予以补充: 在采取了上述综合性防治措施后,
19、由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。当这些楼面裂缝发生后,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。住宅楼地面上部的粉刷找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,并且上部常被装饰层所遮盖,问题相对较小。但板底则粉刷层较薄.并一且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观,所以板底更应妥善处理。板底裂缝宜采用复合增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理(注:当遇到裂缝较宽、受力较大等特殊情况时.建议采用碳纤克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 9维粘贴加强)。复合增强纤维的粘贴宽度以 350-400 毫米为宜
20、.既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果,是目前较理想的裂缝弥补措施。而楼地面上部裂缝的具体修补可按如下方法进行:(1)沿裂缝走向割除楼面面层,槽宽 150-200 毫米;(2)若楼板结构有裂缝,沿裂缝凿成 I5*15 毫米“V“型槽,冲洗干净并使其干燥;(3)用优质云石胶注满“V“型槽.其上加注 30*3 毫米云石胶封闭;(4)在槽中蓄水检查楼板有无渗漏;(5)板面湿润阴干至混凝土面刚开始发白用 801 胶加水泥套浆,用 C25 半干硬性细石混凝土分二次修补(面层中部钉同宽的钢丝网),并良好养护 2 周。楼板裂缝经上述方案处理后.效果较好,事后 多次检查,原有裂缝未重复出现。3
21、裂缝的处理方法3.1 开槽法修补裂缝 该法适合于修补较宽裂缝大于 0.5mm,采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4 斤丙酮就可以了) 。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,一组砂浆的整个施工过程需要 30 分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆
22、进行覆盖,待完全初凝后,开始用水养护。 3.2 低压注浆法修补裂缝 低压注浆法适用于裂缝宽度为 0.2mm-0.3mm 的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理试漏配制注浆液压力注浆二次注浆清理表面。当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约 10 分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 093
23、1 学号:09030668 10入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。 3.3 表面覆盖法修补裂缝 这是一种在微细裂缝(一般宽度小于 0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。 表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着
24、物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。4.结论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现;对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中,存在出现裂缝这一重大缺陷,但它与预制板相比,还是优点要大于其缺点的,并
25、且它的这一缺点在设计与施工过程中,可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面,采用现浇板后,将使楼、屋盖的结构刚度及强度.建筑物的整体抗震性能得到显著的提高。克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 115.致谢大学三年学习时光已经接近尾声,在此我想对我的母校,我的父母、亲人们,我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持;感谢我的母校克拉玛依职业技术学院给了我在大学三年深造的机会,让我能继续学习和提高;感谢各专业老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢,课堂下的谆谆教诲;
26、同学们在学习中的认真热情,生活上的热心主动,所有这些都让我的三年充满了感动。 这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助,其中我的论文指导老师王亚琳老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题,我最先做的就是向王老师寻求帮助,而王老师每次不管忙或闲,总会抽空来找我帮助。王老师平日里工作繁多,但我做毕业设计的每个阶段,从选题到查阅资料,论文提纲的确定,中期论文的修改,后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来,王老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想给我以无微不至的关怀,在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学,和曾经在各个方面
27、给予过我帮助的伙伴们,在此,我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢克拉玛依职业技术学院姓名:施云 班级:建工 0931 学号:09030668 126 参考文献1 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)2 工程结构裂缝控制3朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制M.北京:中国电力出版社,1999.4天津大学,等.混凝土结构M.中国建筑工业出版社,1998.5侯景鹏,熊杰,衰勇.大体积混凝土温度控制与现场监测J混凝土,2004,(5).6刘春.混凝土的施工温度与裂缝TI.交通世界,2009,(3).7张保兴.大体积混凝土基础冬季施工技术J.长安大学学报,2003 , ( 3 ) .