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阅读 1018 次 现浇混凝土楼板非受力裂缝浅谈

摘要:混凝土房屋中最常见的裂缝是混凝土楼板裂缝,本文结合工程实践,通过对现浇混凝土楼板的检测,对楼板裂缝的成因进行了分析并提出了加固方法,可对同类型问题提供参考意见。...

 现浇混凝土楼板非受力裂缝浅谈

白暘

陕西省建筑科学研究院

引言

现如今混凝土房屋中最常见的裂缝就是混凝土楼板裂缝。混凝土是带裂缝工作的,在现实工程中混凝土楼板的裂缝,绝大部分都属于非受力裂缝,对结构安全并未产生严重影响。但是部分群众并不具备相应的专业知识,在某些“建筑房屋不能存在任何裂缝”的错误引导下,使很多矛盾激化,并造成不好的社会影响。因此对混凝土楼板的裂缝分析十分必要。

一、混凝土开裂原因

水泥混凝土易于开裂的本质,是其粒子与粒子之间仅存在弱物理键的相互作用,抗拉强度比抗压强度要小一个数量级甚至更多,断裂能仅为102 J/m²量级,而其微结构的不均匀性,以及在硬化早期因多方面原因造成的损伤、微裂缝和拉应力,更加使它易于开裂,且出现裂缝时间和部位呈现随机性。

混凝土楼板间接作用引起的裂缝有以下几种:

1、混凝土的收缩

水泥胶体结晶-凝固为水泥石的过程中,不可避免的会发生体积收缩。现浇混凝土结构,大多为超静定结构体系,混凝土的收缩变形收到约束,不可避免的会产生约束拉应力或拉应变,从而发生混凝土开裂。

2、温度差引起的约束应力

混凝土在温度升降变化时体积会膨胀或收缩。如果混凝土处于受约束的状态下而无法自由伸缩变形,特别对尺度很大的现浇超静定混凝土结构,在温差比较大的时候就很容易开裂。

3、强迫位移引起的约束应变

由于地基的不均匀沉降、地震作用造成的惯性位移以及其他形式的各种作用,以非荷载的形式造成的混凝土结构强迫位移。结构构件各部分位移的差异,造成了混凝土的约束变形,并导致强迫拉应变从而产生裂缝。

4、结构设计和施工缺陷

结构体系设计、构造做法不合理都有可能造成结构刚度突变、体型比例失调或应力集中引发裂缝。

5、环境作用

与混凝土成型早期出现的收缩裂缝不同,有些裂缝是在环境长期作用后产生的,一般称为耐久性裂缝。

6、施工时早期作用

由于混凝土早期 “性能”较差,较小的作用力即可导致混凝土收到损伤形成裂缝。混凝土早期具有部分自行愈合的能力,但如果施工期收到的作用力超过一定限制,形成的裂缝就无法自行闭合。混凝土早期容易产生裂缝的另一个原因,是施工期结构体系和荷载的时变性,如果施工荷载或其他作用在临时承载体系的混凝土中产生的拉应力或拉应变超过了此时材料的抗拉强度或极限拉应变,就将引起混凝土开裂。

二、常见现浇混凝土楼板非受力裂缝

由于板的厚度很薄,配筋也相对不多,所以在温度变化、收缩等间接作用下,容易在板内引起约束拉应力而在长度方向中部以及其他薄弱部位开裂。此外,施工、装配、预应力等都可能在板中引进裂缝,因此裂缝在板的不同侧面上呈现了不同的形态。

1、板底裂缝

裂缝位置

裂缝形态

裂缝成因

裂缝性质

裂缝影响

处理意见

大尺度长板中部

沿楼板横向开裂,贯通板厚,发展渐趋停滞

温度、收缩引起的约束受拉开裂

温度、收缩裂缝;施工养护裂缝

影响观瞻,有不安全感,可能引起渗漏,基本不影响承载,影响耐久性

及时封闭裂缝,加以掩饰,必要时防水、防渗处理

平面瓶颈、凹角等部位

薄弱部位局部开裂

温度、收缩应力集中,局部构造缺陷,构造配筋不足

构造裂缝,温度、收缩裂缝

影响观瞻,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝,必要时局部处理

楼盖板角部位

斜向裂缝,贯通板厚,发展渐趋停滞

两向温度、收缩累积引起约束受拉开裂,局部构造配筋不足

温度、收缩裂缝,构造裂缝

影响观瞻,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝,必要时局部处理

接槎及后浇带处

沿施工接槎处开裂

施工缺陷:接槎处理、浇筑缺陷,养护不周

施工接槎裂缝

影响观瞻,有不安全感,可能引起渗漏,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝,必要时局部处理

沿预埋管线处

直线型裂缝

预埋管线布置在保护层中,混凝土过薄引起开裂

施工裂缝

影响观瞻,有不安全感,不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝

楼盖板底面抹面层

不规则龟裂剥落

施工缺陷:板底装修抹灰层在受力、温差作用下开裂

非结构的表层装饰性裂缝

影响观瞻,不影响承载,剥落下坠易伤人,不安全

剔凿、修补或改作其他装修形式

2、板面裂缝

裂缝位置

裂缝形态

裂缝成因

裂缝性质

裂缝影响

处理方法

大尺度长板中部

沿楼板横向开裂,贯通板厚,发展渐趋停滞

温度、收缩引起的约束受拉开裂

温度、收缩裂缝;施工养护裂缝

影响观瞻,有不安全感,可能引起渗漏,基本不影响承载,影响耐久性

及时封闭裂缝,加以掩饰,必要时防水、防渗处理

平面瓶颈、凹角等部位

薄弱部位局部开裂

温度、收缩应力集中,局部构造缺陷,构造配筋不足

构造裂缝,温度、收缩裂缝

影响观瞻,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝,必要时局部处理

接槎及后浇带处

沿施工接槎处开裂

施工缺陷:接槎处理、浇筑缺陷,养护不周

施工接槎裂缝

影响观瞻,有不安全感,可能引起渗漏,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝,必要时局部处理

板面配筋区域

沿钢筋配置方向开裂

稀软混凝土离析、沉降,未作二次压抹,受阻于钢筋而顺筋开裂

施工裂缝

影响观瞻,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝

无配筋板面区域

不规则龟裂

稀软混凝土离析、沉降、干燥、收缩,未作二次压抹而开裂

施工裂缝,收缩裂缝

影响观瞻,基本不影响承载,影响耐久性

掩盖裂缝

三、裂缝处理常用方法

1、凿槽嵌补

凿槽嵌补法是在开裂混凝土表面沿裂缝剔凿凹槽,然后填补材料,消除结构表面裂缝。凹槽凿成后,可用压缩空气清扫槽内残渣并用高压水冲洗干净。接着用环氧树脂、沥青膏等材料嵌补、填平,或再以水泥砂浆等修补材料按规定的工艺填塞、抹平。

2、扒钉控制裂缝

对尚处于发展期的宽大且不稳定的裂缝,为避免裂缝的继续延伸和发展加宽,可以跨裂缝采用扒钉加以控制。此时除凿槽嵌补以外,还要沿裂缝以一定间距和跨度预先钻孔,然后跨裂缝钉入扒钉,并采用环氧树脂等胶结材料填充钻孔,固定扒钉。

3、压力灌浆

利用压力将修补材料的浆液灌入裂缝内部,从而消除裂缝。这是一种无损的修补方法,适用于宽度较大、较深的裂缝,尤其是贯通裂缝或混凝土破碎裂缝的修补。

结束语

实际工程中的可见裂缝,绝大多数是由于温度、收缩、强迫位移等非荷载因素引起的间接裂缝。对于这类裂缝,基本上可以不担心安全问题。但对影响使用功能的间接裂缝,则必须封闭消除。而对于标志结构抗力衰竭,预示结构即将破坏(尤其是脆性破坏、倒塌等)的个别受力裂缝,则应及时采取措施,停止使用并进行加固处理或拆除。

 

(本文来源:陕西省土木建筑学会   文径网络工程项目投资中心:刘红娟 尹维维 编辑   刘真 文径 审核)

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