土木工程网-工程师的家园
现浇混凝土板裂缝及切角斜裂缝
RSS 打印 复制链接 发布时间:2016-08-18 09:00:12

本文首先通过对现今钢筋混凝土现浇板开裂情况的介绍,明确了裂缝的种类和来源。其后通过对现浇混凝土板中十分常见的45°切角斜裂缝的分析,证实了此种裂缝的产生的原因,并由此提出了现浇混凝土板抗裂的几点措施。 

  【关键词】现浇混凝土板;斜裂缝;收缩应力;措施 
 
  1、概述 
 
  在近年工程建设热潮中,混凝土建筑结构裂缝现象频频出现,已经引起了人们的关注。结构混凝土裂缝对结构可能造成损伤,影响结构长久耐久性。尤其在前一时期商品住宅建设中,楼板裂缝出现的几率高达90%以
上,几乎每套成品房都或多或少存在楼板裂缝,已经引起政府有关部门和房地产开发商的重视。因此,有关钢筋混凝土结构裂缝的控制技术的研究课题成为了建筑业的研究热点[1]。 
 
  钢筋混凝土结构开裂的基本条件是混凝土受到的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度,或者拉应力作用下,混凝土的变形超过了其极限拉应变。按照拉应力的来源,钢筋混凝土结构的裂缝可分为荷载裂缝和非荷载裂
缝。 
 
  2、现浇钢筋混凝土板裂缝的成因 
 
  目前商品混凝土现浇板在材料、施工、设计和构造方面普遍具有以下特点。 
 
  (1)在材料方面,现浇板已经广泛采用商品混凝土,特别在房地产开发热的大中城市中,应用商品混凝土的比例几乎已达到100%。为满足施工性能的要求,混凝土普遍采用高用水量、高水泥用量、高砂率的配比方
案。同时,为节约成本,混凝土中普遍采用矿物掺合料,而且掺合料种类、水泥品种以及外加剂的品种多从经济性的角度加以选择。因此,同等级混凝土收缩性能相差很大,多数混凝土可能有较大的收缩值。 
 
  (2)在施工方面,伴随着房地产热,大量的住宅建设在一年内开工、竣工,并进入销售环节。跨季节施工多,普遍存在赶进度、赶工期现象。施工进度多为10 天一层,模板周转快,新浇楼板承受荷载早,且没有进行
适当的养护。有些工程施工过程中缺乏严格管理,存在负筋踩塌、支模错位、雨天浇筑混凝土等现象。 
 
  (3)在设计方面,住宅建设中,多追求大开间,大跨度平面设计。同时,出于采光和外观要求,楼板多有凹凸,变截面部位多。楼板厚度多取设计下限,以降低成本,大量的住宅楼装修时甚至出现了楼板钻穿现象。
此外,还有大量的管线自楼板穿过。 
 
  (4)在构造方面,以考虑楼板的受力钢筋为主,纵长建筑多设置后浇带,板角多配置放射构造钢筋以防止板角45°裂缝的产生。除大跨度开间外,板面很少配筋,以节约成本。 
 
  混凝土楼板非荷载裂缝的产生原因,在于混凝土非裂缝变形受到约束产生的拉应力超过了其抗拉强度或极限拉应变。从实际工程中楼板的开裂情况看,楼板裂缝的产生和开展需要一定的时间积累。同时,许多地基条件
良好,材料选择、施工和构造措施进行严格控制的工程,尽管板跨中裂缝的出现有所减少,但楼板开裂仍然不可避免,尤其是板角裂缝的出现频率最高。因此,目前普遍认为,商品混凝土现浇楼板的开裂主要是由于混凝土
较大的收缩变形以及温度变形受到约束,产生拉应力导致。 
 
  由于抗震要求,当前建筑结构设计普遍刚度高,层层设有圈梁,对楼板的整体约束作用很强,而目前应用的商品泵送混凝土由于施工性能的要求,广泛采用高水泥用量、高砂率、大坍落度的配比方案,同时商品混凝土
现浇楼板是典型的大体表比结构,混凝土失水速度快,因此混凝土干燥收缩的发展速度快,干燥收缩值大,此外,由于温度变化的影响,叠加变形更大,在强约束作用下,自然容易开裂。 
 
  3、楼板切角斜裂缝研究 
 
  3.1 概述 
 
  现浇混凝土板平面在其四角经常出现切角45°裂缝,这是一个相对普遍的现象[2],常被称为建筑结构的“通病”。而且这种裂缝经常上下贯穿,使得上下层间透水,缩短结构的使用寿命,直接影响结构的观感和安全性。 
 
  通过大量实例观察,楼板切角45°裂缝在楼的东西两端同时存在,由上面分析和大量学者的研究表明:由于板角底面纵横两个方向收缩受到外圈梁(墙体)约束,产生纵横两个方向剪应力,其合力为与板角45°方向垂
直的主拉应力,主拉应力的大小沿板角垂直方向是累积渐变的,当其大于混凝土抗拉强度时即产生切角度裂缝。 
 
  实际的裂缝观察表明,楼板西向板角裂缝多于东向,应为温度收缩与混凝土收缩叠加的结果。 
 
  3.2 混凝土干燥收缩变形分析 
 
  混凝土在硬化过程中,多余水分蒸发引起体积缩小,称为干燥收缩,其值受到很多因素的影响。一般用水量大、水泥用量多、构件尺寸越小或越薄、周围空气湿度很小,则干燥收缩量就越大。干燥收缩量随着时间的不
断发展,是一个长期的过程,其最终收缩量可以根据文献中低配筋率钢筋混凝土的收缩公式进行计算。 
 
  可见,房屋交付使用时混凝土收缩尚未全部完成。小尺寸构件(板、墙等),收缩发展较快,而大尺寸构件(梁、柱等)收缩发展要缓慢一些。构件截面尺寸对干燥收缩的影响,可以采用截面水力半径倒数作为反映截
面在大气中的暴露程度来表示。水力半径倒数指构件受包围截面的周长L(与大气接触的边长)与该周边所包围的截面面积F 之比。 
 
  4、现浇钢筋混凝土楼板的抗裂措施 
 
  鉴于现浇钢筋混凝土楼板开裂对建筑物耐久性的潜在威胁和所造成的社会影响,目前,建设单位特别是房地产开发商已根据开裂原因,采用各种预防措施,试图有效控制和减少楼板开裂现象,这些控制措施可分为材
料、设计和构造以及施工措施三类。 
 
  材料措施:通过与过去自拌混凝土开裂情况的对比,商品混凝土高的干燥收缩变形被认为是楼板开裂的最主要原因,因此,材料抗裂措施主要是围绕控制和减少混凝土收缩展开的。依据混凝土材料组成对收缩影响的认
识,这些材料抗裂措施包括:控制泵送混凝土的坍落度、减少单位用水量、减少水泥用量、控制砂率、控制砂的细度模数大于2.3、采用粉煤灰等矿物掺合料、降低砂石含泥量、改善级配等。 
 
  设计和构造措施:主要目的是提高钢筋混凝土楼板的抗拉强度和减少收缩和温度应力的积累和集中。包括:设计时,依据建筑物体量的大小,合理设置后浇带,释放混凝土的收缩,避免收缩应力的积累;减少楼面的凹
凸部位,避免收缩应力集中;适当提高楼板的配筋率,减小钢筋直径和间距,提高抗裂能力;采用双层双向的楼板配筋方案;在板角等应力集中部位,设置放射筋或钢筋网格;对大跨度楼板,设置面层抗裂钢筋以及合理设
置负弯矩钢筋等。 
 
  施工措施:主要目的是防止混凝土早期微裂纹和局部缺陷产生;控制混凝土的收缩速度和促进混凝土强度的发展;保障其它楼板抗裂措施的顺利实施。包括:控制模板拆除时间、控制楼面开始承受荷载时间、加强混凝
土早期撒水或草垫养护、采用养护剂养护以及加强规范施工,防止负筋和面层钢筋被踩塌等。 
 
  5、总结 
 
  本文通过对现浇混凝土板裂缝的分析,以及对板角斜裂缝产生原因的研究,得出了非荷载因素是现浇混凝土板裂缝产生的主要原因的结论,同时对板角应力的进一步分析,提出了现浇混凝土板抗裂的一系列措施,具有一定的工程参考价值。 
 
  参考文献: 
 
 [1]王铁梦.工程结构物裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997. 
  [2]许雪峰.现浇钢筋混凝土结构阳角楼板45°斜裂缝研究[D].华南理工大学硕士学位论文,2002.
更多
  • 相关新闻
  • 热点推荐
  • 我来说两句 ()
用户名: 验证码: 验证码
  • 本月热门下载
  • 建筑热门论文
关于我们 - 免责声明 - 广告合作 - 支付方式 - 联系方式 - 申请链接 - 网站帮助 - 网站地图 - 加入收藏 - 设为首页
Copyright © 2007 - 2012 www.civilcn.com All Rights Reserved. 土木工程网 版权所有 赣ICP备08000460号
客户服务 MSN: civilcn#163.com E-mail: 手机:15979848699