商品混凝土现浇楼板裂缝与裂缝控制的施工措施_论文发表__58期刊

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:279

副标题#e#
　　商品混凝土现浇楼板裂缝与裂缝控制的施工措施
　　莫亦军
　　（南宁市建设工程质量监督站，广西南宁530000）
　　摘要：商品混凝土的发展和大量使用是土建行业发展的必然趋势,其优点是显而易见的：进度快、质量好、消耗低等。但施工中仍然以现场搅拌混凝土来看待预拌混凝土，仍采用常规的老办法来施工和养护，因而在工程施工应用实践中预拌混凝土的强度、裂缝问题比较突出。
　　关键词：商品混凝土；现浇楼板；裂缝控制
　　商品混凝土的发展和大量使用是土建行业发展的必然趋势,其优点是显而易见的，进度快、质量好、劳力省、消耗低、技术先进、现场文明等。同时商品混凝土还具有加速施工进度，减少环境污染，提高工程质量和节约材料成本等优点。由于人们对于商品混凝土还不是十分了解和熟悉，施工中仍然以现场搅拌混凝土来看待预拌混凝土，仍采用常规的老办法来施工和养护，因而在工程施工应用实践中预拌混凝土的强度、裂缝问题比较突出，特别是楼板混过凝土裂缝非常普遍，导致相关的质量投诉增多，存在着一定的安全隐患和使用不便。施工期混凝土开裂问题是一个较为普遍的现象。
　　一、商品混凝土裂缝成因分析
　　1、混凝土收缩是混凝土裂缝的主要成因
　　排除超载的因素，通常混凝土的裂缝，主要是由于混凝土在凝结和硬化过程中产生的收缩引起的。混凝土的收缩主要有：塑性收缩、干燥收缩、自身收缩、温度应力等类型，其中几种收缩叠合在一起，裂缝开展得会更严重。下面分别介绍：
　　（1）塑性收缩裂缝
　　塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的。一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，在室外会很快地蒸发；另一种情况是混凝土浇筑成型后，粗骨料及水泥颗粒的比重逐渐沉降，水份上浮至混凝土，使得混凝土表面形成泌水；水泥净浆浮至混凝土表面产生外分层即素浆层；水泥净浆浮至粗骨料下形成分层。混凝土的泌水造成了塑性收缩变形，塑性收缩一般可达新浇混凝土体积的1％左右，大流动性混凝土有时可达2％，结构的表面外露部分，尤其是混凝土的楼板表面很容易出现塑性收缩裂缝。混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝。如不及时抹压和覆盖，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。
　　（2）干燥收缩裂缝
　　混凝土硬化后，侧部的游离水会由表及里逐渐蒸发，混凝土表面的水分蒸发出来，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩裂缝，在约束条件下混凝土即产生干燥收缩。收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。混凝土发生干燥收缩变形时由于周围有较大约束，混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上，混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之，内部产生较大的拉应力，当拉应力超过了混凝土此时的抗拉强度时，混凝土就出现收缩裂缝。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也逐渐明显起来。
　　（3）自身收缩裂缝
　　混凝凝土自身收缩属于化学收缩，是由水泥水化物体积小于原来水泥和水的体积，同样是开裂的主要原因。如果同温度收缩叠合在一起时的危害将更大。
　　（4）温度应力裂缝
　　水泥水化热使得混凝土结构体中心很快升温，在短期内出现温峰，随后逐渐下降；混凝土结构内外部产生温度梯度，形成温度应力。当降温速度过快而导致的热收缩过大时，就很容易形成贯穿性的裂缝。另外大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度较高，当混凝土的表面温度与气温相差过大时，会发生温差收缩裂缝。在#p#副标题#e#混凝土浇筑初期（3～5天），如果混凝土表面温度与环境差10℃时，则由于温差收缩产生的拉应力将大于混凝土自身的的抗拉强度，即有可能出现温差裂缝。由于空气是温度的不良导体，空气与混凝土表面的热交换不是靠传导而主要是靠对流，热交换比较和缓。经验表明，在无风的外部环境中，混凝土表面温度与气温之差大于25℃时，就会产生肉眼可见的温差裂缝。因此，对于大体积混凝土或可能发生表面与环境温差较大的混凝土工程应采取内部测温的方法，关注混凝土表面温度与环境气温的温差。当温差太大时，应采取覆盖保温的方法，以免出现温差裂缝。
　　二、商品混凝土的特性容易导致裂缝的形成
　　混凝土裂缝是混凝土常见的质量通病，而预拌混凝土出现裂缝的机会比现场搅拌混凝土要大得多。在与自拌混凝土相比较后发现，预拌混凝土有如下的情况：
　　(1)楼板混凝土在第一次拖平板（平板振动器）后，混凝土表面形成40mm厚素浆层；泌水情况较为严重水份散失较快。
　　(2)楼板裂缝大多为早期裂缝，多数出现在混凝土初凝前至浇筑完成后的3天内。裂缝形状表现为树枝状，一般由楼面向板底开展，并且部分裂缝可能会贯通楼板。
　　上述状况与商品混凝土的特性有着密切的关系。因为众所周知的商品混凝土普遍使用粉煤灰和外加剂，资料显示外加剂的收缩率大于基准混凝土；为满足运输、泵送等需求，砂率增加，水灰比增大，导致了混凝土的流动性大，含水率大，塌落度大。这些状况导致上述8种类型的混凝土收缩变形比自拌混凝土强烈得多，裂缝的数量和危害也就严重得多。
　　三、商品混凝土现浇楼板裂缝控制的施工措施
　　1、设计方面的控制
　　（1）设计中对楼板四周阳角处楼面板配筋进行加强，板负筋不采用分离式切断，改为沿房间全长配置，并且适当加密加粗，以提高混凝土的极限拉伸应变。工程实践证明，采用此种措施后，房间内基本上不再发生45度斜角裂缝。设计者在建筑工程中楼板混凝土强度不要一味追求使用高强度等级混凝土，C20级能满足要求，就不要使用C30级。
　　（2）设计中应尽量避免楼面的结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因而不得已时，应充分考虑加强措施。
　　（3）合理留设伸缩缝。伸缩缝是为了防止楼面结构因温度效应而设置的一种结构缝。我国现行的《钢筋混凝土结构设计规范》规定：现浇钢筋混凝土连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m，合理设置伸缩缝对大体型结构楼面防止温度裂缝是非常有效的。
　　（4）合理留设后浇带。后浇带是施工期间保留的临时性温度收缩变形缝，是一种特殊的施工缝。设计后浇带的目的是取代结构中永久性的伸缩缝。并且要求在浇捣后浇带之前，楼面结构混凝土至少30％的收缩已完成。
　　（5）结构设计人员应充分重视对于楼面构造钢筋配置的认识，尤其应该注意构造钢筋直径和数量的选择。
　　2、材料方面预控
　　（1）骨料：目前泵送混凝土的碎石规格一般为5mm～25mm。根据试验，采用5mm～40mm石子比采用5mm～25mm石子每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比情况下，水泥用量减少20kg左右，因此在粗骨料的使用上尽量选择大粒径粗骨料。
　　（2）砂：采用中、粗砂，细度模数必须控制在2.3以上，含泥量控制在2％以下。因为采用细度模数为2.8：2.3的中砂每立方混凝土可减少水泥用量大约30kg，减少水用量20kg～25kg，从而降低了混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时，砂率应控制在38％～45％。
　　（3）选用优质的外加剂：为达到抗裂、防水的目的，在配制混凝土时，一般需要掺人减水剂、缓凝剂、膨胀剂等。但是外加剂的质量对混凝土的影响是非常大的，有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用，因此在使用前应经试验确定。
　　3、施工中的控制
　　（1）浇筑#p#副标题#e#前检查
　　浇筑前检查模板的刚度是否符合要求，即侧模之间、侧模和底板之间、侧模和底模与小横方之间是否安装牢固，形成坚固的整体。且结合严密。水平支撑是否到位、坚固，确保支撑不位移。浇筑混凝土前将基层和模板浇水湿透，但不得有明水存在。
　　（2）打磨机“二次抹压”
　　振捣要密实，振捣时间以5—15s宜，并采用二次振捣技术，采用“二次抹压”（打磨机打磨）或“二次平板”（平板振动器振捣）、早期薄膜覆盖养护、二次收浆等；混凝土浇筑20—30min后，振捣时不要碰钢筋及埋件。“二次抹压”，简单来说就是在楼板混凝土接近初凝时使用混凝土打磨机进行第一次平板振动器振捣后的第二次抹面振捣。打磨机打磨的作用就是将混凝土表面形成的素浆和泌水水份震动下沉，并破坏混凝土毛细管结构，释放游离水份与浆料的混合。所以二次抹面能有效地减少混凝土收缩变形和干燥变形，达到控制混凝凝土楼板裂缝的目的。
　　（3）打磨机“二次抹压“注意事项
　　严格控制打磨机，即“二次抹面“的时间要在混凝土接近初凝时。过早进行打磨效果不佳，仅仅相当于一次平板振捣的作用。过晚进行则可能会出现无浆、露石等质量缺陷。可以用简易方法判断打磨时机，即用手指按压混凝土，按压深入1.5cm左右，难以再继续深入时，则可以进行打磨。打磨施工应该连续不间断，以免部分混过凝土硬化后不能进行打磨。
　　（4）“二次平板”
　　“二次平板”即是用混过凝土平板振动器在混凝土初凝前再进行一次拖平板施工，施工要求与打磨机打磨施工相似。它的优点是不必添加施工设备，可以消除因塑性沉降而引起的内分层，阻断因泌水而留下的连贯通道，改善骨料界面结构，提高混凝土强度和抗渗透能力。缺点是抹面效果和震动浮浆效果不如使用打磨机的效果，且施工速度较慢。
　　（5）“二次收浆”
　　“二次收浆”是商品混凝土的常规做法，即人工使用抹子对混凝土表面进行抹压收浆，通常第一次收浆在第一次托平板之后进行，第二次则在混凝土初凝之前进行。“二次收浆”对改善素浆面层起到一定的作用，但效果不明显。但引进打磨机“二次抹面”工序后，再配合“二次收浆”工序，能起到良好的控制裂缝的效果。配合打磨机进行二次人工收浆，其工序应安排在紧接着打磨工序进行，即随打磨随收浆。
　　（6）早期薄膜覆盖养护
　　混凝土养护是混凝土施工的重要的一环，是保证混凝土质量的关键工序，对于商品混凝土施工尤为重要。按照规范要求预拌混凝度养护期不少于14天，对这条规定，施工时应严格执行。
　　混凝土振实后，在早期曾提出楼板混凝土浇筑后必须使用麻袋覆盖养护的措施，这种做法取得了一定的效果。随着工程实践的深入，我们发现混凝土初凝24小时内，即使是使用麻袋覆盖，水份的散失仍然严重，进而导致裂缝的早起开展。经过实际工程的对比试验，我们确认在打磨机打磨后的24小时内使用塑料薄膜覆盖养护是很好的措施，采用塑料布覆盖养护混凝土，并覆盖严密，保持塑料布内有凝结水，并延长养护时间，采用冷水拌合法，降低混凝土浇注时的温度。24小时候改成麻袋覆盖同时按时浇水养护，效果良好。称为“早期保温，后期补水”。
　　（7） 控制施工荷载的堆放
　　楼板养护完成后在楼面上堆放施工用的材料，要均匀放置，不能堆得过高，不能集中放在一个地方，尽量放在支座处，放置时要轻放。这对于裂缝的控制非常重要，因为此时的混凝土强度还很低，冲击力和集中压力会使得混凝土产生裂缝的。
　　四、结论
　　影响混凝土裂缝开展得因素很多，一方面施工单位要提高认识，加强管理，控制好工序的质量，而监理工程师也要对混凝土施工实行旁站监理，加强对施工工艺及措施的监督，必须达到规范及验收标准的要求，我们使用的一些质量措施确实能够有效的控制裂缝#p#副标题#e#，但是并不能够解决所有的问题，另一方面在商品混凝土的生产、运输、泵送、施工、养护等诸多的环节中，都可能造成工程的质量缺陷。
　　参考文献
　　[1]孙跃生等著，混凝土裂缝控制中的材料选择，北京，化学工业出版社，2009年3月1日出版，5-6页。
　　[2]李国胜著，建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理-附实例，北京，中国建筑工业出版社，2006年3月18日出版，18-21页。
　　[3]朱伯芳著，《大体积混凝土温度应力与温度控制》，北京，中国电力出版社，2003年4月3日出版，7页-8页。