网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:论现浇楼板裂缝产生的原因分析及防治措施学习中心:辽宁沈阳奥鹏学习中心2层次:本科专业:土木工程年级: 2007 年秋季学号:077DG0320002学生:左雪辉指导教师:尤志国完成日期: 2010 年 01月 23 日内容摘要现浇混凝土楼板结构整体性好、安全性能高,但楼板裂缝问题一直困扰着混凝土的质量,因此,我们在广泛应用现浇混凝土楼板结构的同时,也要从多方面分析裂缝产生的原因,从而将其控制在无害范围之内。
本从着重从裂缝产生的部位,裂缝产生的原因等方面进行阐述,并针对上述原因提出相应的控制措施,从而保证混凝土的质量。
另外还举例进行分析,以供大家参考。
关键词:现浇楼板易发部位裂缝原因分析控制措施目录内容摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)前言 (1)第一章概述 (2)1 现浇楼板裂缝现状 (2)2 现浇楼板裂缝的易发生部位 (3)第二章现浇楼板裂缝产生的原因分析 (4)1设计方面因素 (4)2材料方面因素 (4)3施工方面因素 (5)第三章对现浇楼板裂缝采取的控制措施 (7)1重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施 (7)2预埋线管处的裂缝防治 (8)3材料吊卸区域的楼面裂缝防治 (8)4加强对楼面砼的养护 (9)5加强对混凝土原材料和施工工艺的控制 (9)第四章对现浇楼板裂缝的处理 (11)1一般裂缝的处理 (11)2较大裂缝的处理 (11)第五章应用实例 (12)1 应用实例一:沈阳某高层住宅工程楼板裂缝分析和处理措施 (14)2应用实例二:沈阳某住宅小区工程楼板裂缝分析和处理措施 (12)结束语 (16)参考文献 (17)前言随着我国改革开放和现代化进程的加快,我国的建设规模正日益增大,如何保证建筑工程质量也日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。
作为用量最大的基本建筑材料,可以说砼无处不在,据统计我国砼产量在上世纪未期已达8-10亿立方米/年,现今已达20亿立方米/年,任何一个建设工地,砼都是主角。
有关研究表明,砼在今后乃至很长一段时期内仍将是最主要的工程材料,其性能会有提高,工艺会改善,技术会更加进步,但还没有任何迹象可以取代它。
在众多的工程质量问题中,混凝土裂缝现象则更为突出,因此必须十分重视混凝土裂缝成因的分析及预防。
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。
微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。
但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
在工程建筑施工中“住宅现浇楼板裂缝问题”一直都作为居民住宅质量投拆的热点。
在处理投诉中,我们发现大部分裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。
虽然,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但在实际施工中仍有必要对其进行有效控制。
特别是避免有害裂缝的产生。
混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,下面就我个人的看法从设计、材料及施工操作等方面来剖析裂缝的成因,探讨施工中有针对性的防治措施。
第一章概述1 现浇楼板裂缝现状近年来,沈阳市在住宅建设中广泛推广应用现浇砼楼板,加强了建筑物的整体性和抗震性能,取得了很好的效果。
但在取得成绩的同时,也出现一个非常普遍的质量问题,即楼板裂缝,已影响到房屋的销售和企业信誉,成为用户质量投诉的热点。
因此,裂缝问题是一个迫切需要解决的技术难题。
引起现浇板裂缝的主要原因是混凝土的收缩,混凝土在凝结过程中,体积会发生变化,当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。
混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。
要想完全阻止裂缝的产生是不可能的,只能从施工工艺以及材料等方面加以改进,尽可能地减少和细化裂缝。
许多砼结构在建设过程和使用过程中出了不同程度、不同形式的裂缝,这已成为困扰建筑工程技术人员的一大难题。
1.1宏观感觉1、过去认为很粗糙的砼如今变得“娇气”起来,动不动就开裂;2、使用商品砼容易开裂;3、泵送施工砼容易开裂;4、非预应力砼开裂,预应力砼也开裂;5、不掺膨胀剂开裂,掺了也开裂;6、不留伸缩缝开裂,留伸缩缝也开裂;7、砼无处不裂,到处开裂,地上也开裂,地下也开裂。
根据调查,检测、处理的大部分工程质量问题是与砼裂缝有关的。
结构设计是建立在强度的极限承载力基础上的,但实际上往往以裂缝作为控制标准。
例如:结构的荷载试验,破坏形式有三种,①受压区砼破坏;②挠度超过规定;③裂缝宽度超过规定。
试验中往往是第三条最先达到。
1.2砼的微观裂缝与宏观裂缝砼是一种非匀质材料,由多种原材料组成,内部有很多缺陷,例如:骨科与水泥浆之间、骨料本身都存在细微裂缝,当砼受压时,荷载达30%极限强度以下,微裂几乎不动;30—70%时,微裂开始扩展;70—90%时,微裂显著扩展并迅速增多,且串联起来直至完全破坏。
砼微裂是肉眼不可见的,肉眼可见以0.05mm为界:<0.05mm,微观裂缝;>0.05mm,宏观裂缝。
一般工业及民用建筑中,宽度<0.05mm对结构、使用都无危险性,故假设具有<0.05mm的裂缝为无裂缝结构。
所谓不允许裂缝设计,也只能是相对于无大于0.05mm初始裂缝的结构。
这就告诉人们这样一个概念;无裂缝之砼是不存在的,用户如有这种要求也是不能满足的。
工程技术人员的责任是将砼的裂缝控制在无害范围之内。
例如:核电站砼也没有做到完全无缝,只是控制<0.01mm。
2现浇楼板裂缝的易发生部位2.1房间四周裂缝从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处的房间)在离开阳角1米左右,即在楼板的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。
2.2楼板其他部位裂缝除上述楼面裂缝外,其他还有较常见的三类:一类是预埋线管及线管集散处;二类为施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域,主要集中在楼板中央位置;三类为混凝土等材料及施工工艺的影响产生的位置。
3、现浇楼板裂缝出现的时间:从实践中得出,不规则裂缝一般在混凝土浇筑振捣一个半月左右出现;沿管道走向裂缝一般在混凝土浇筑振捣三个月左右开始出现;板的两边呈45°裂缝及楼板跨纵向裂缝大部分在主体竣工后半年出现,其宽度不一,长短不一,一般情况下肉眼可见。
第二章现浇楼板裂缝产生的原因分析1设计方面因素现浇楼板裂缝产生的原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。
从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。
而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。
虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。
根据上面的原因分析,考虑对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗。
多年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本上不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。
对于外墙转角处的放射形钢筋,认为作用较小。
其原因是放射形钢筋的长度一般不大(约1.2米左右),当阳角处的房间在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离式设置构造负弯矩短筋时,45度的斜向裂缝仍然会向内转移到放射筋的未端或外侧,而当采用了双层双向钢筋加密加强后,纵、横二个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45度斜角裂缝的发生和转移,并且放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐脚)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。
2材料方面因素混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
在混凝土中,水泥与水形成水泥浆,包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙而形成砂浆,水泥砂浆又包裹石子并填充空隙而形成混凝土。
水泥是混凝土中的胶凝材料,它的性能直接影响混凝土的强度和耐久性。
从混凝土材料性能角度看,裂缝主要是混凝土变形而造成。
一是混凝土自身收缩的变形(干收缩)和化学收缩;二是环境气候影响所形成的变形,即温度变形。
影响混凝土变形的主要因素为:2.1水泥品种的影响水泥的选择是关系到收缩问题的关键。
不同品种水泥的收缩值取决于铝酸三钙、三氧化硫、石膏的含量及水泥细度等。
而且,随着高强混凝土的应用,水泥的标号等级要求也就相应提高,水泥用量也就会增加,产生的水化热就越高,混凝土的收缩变形也越大。
2.2混凝土配合比方面的影响在原料一定的条件下,水灰比对混凝土收缩有很大的影响。
混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥用量,而用水量的影响比水泥用量大;在用水量一定内条件下,混凝土收缩随水泥用量的增大而加大,反之增大的幅度较小;在水灰比一定条件下,混凝土收缩率随水灰比的增加而明显增大;在水灰比相同条件下,混凝土干缩随砂率增大而加大,但增大的幅度较小。
影响砼的收缩而产生裂缝原因包括单位用水量、单位水泥用量、水灰比、砂率等控制参数。
2.3坍落度的影响泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
3施工方面因素3.1混凝土施工中过分振捣,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缩小沉落,造成表面砂浆层,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。
而模板、垫层在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。
3.2混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当过度的抹平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,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。
过早养护会影响混凝土的胶结能力。
过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形应力而导致砼表面开裂。