基于高层建筑楼板裂缝问题的分析

基于高层建筑楼板裂缝问题的分析【摘要】：随着经济的不断发展，我国高层建筑建设得到了蓬勃发展，但是其中也存在很多问题，特别是高层建筑楼板裂缝问题，给人们工作生活带来了很大不便。本文从设计、施工、材料等方面对高层建筑裂缝形成的原因进行探讨，并提出了一些控制方法。【关键词】：混凝土；裂缝；成因；控制中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：目前建筑材料的主体便是钢筋混凝土材料，混凝土具有良好的抗压性，但是其抗拉能力远远低于自身的抗压能力，所以混凝土材料较易产生裂缝。但是通常情况下，允许范围之内的少量裂缝不影响结构的受力情况，建筑物依然可以正常使用，但是裂缝若是扩大、加深则会造成内部钢筋的锈蚀与混凝土的腐蚀，严重损害了建筑物整体的安全性与耐久性，因此必须加以重视。1、楼板裂缝的成因分析1.1收缩引起的裂缝外部环境的变化容易引起混凝土收缩出现裂缝，这是最常见的。混凝土的收缩形式一般包括塑性收缩、干燥收缩以及自生收缩。在混凝土初期凝固阶段，水泥水化反应产生的水化热很大，热量加快了水分蒸发的速度，同时混凝土的可塑性也逐步降低，此时则产生的是塑性收缩，特别是水灰比大的混凝土，其塑性收缩更大。当混凝土凝固之后，混凝土水分的不断挥发，其表面干燥，表层混凝土体积收缩，但是内部混凝土水分挥发慢，相应体积变化也小，此时内外变形不同步，造成了混凝土表层出现应力，造成干缩了裂缝。混凝土在后期硬化过程中会发生水化反应，体积也会相应的缩小，特别是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，体积变小现象更明显，这是混凝土的自生收缩。1.2设计因素引起的裂缝高层建筑的特点是柱网比较密，柱子尺寸也比较大，且设置不同的剪力墙增加了结构的整体稳定性。但是楼板在大跨度条件配备的相对较薄，所以高层建筑竖向刚度大于横向刚度，当混凝土出现变形时，楼板与柱子连接处，即刚度突变区很容易形成应力集中，当应力到达极限值时就会出现板角开裂现象；建筑基础设计应力通常是相同的，但是实际上每根柱的荷载并不相同，这会造成一定的不均匀沉降，特别是是角柱与核心筒剪力墙，和立柱之间存在有沉降差，造成了楼板的开裂；另外在水电暖安装工程时，若在楼板中埋置有直径大的管道，这势必造成楼板局部混凝土厚度太小，也会造成楼板开裂。1.3施工因素引起的裂缝在进行楼板预制时，模板支撑系统的强度、刚度、稳定性不足会造成模板局部变形过大，楼板在平行于板边区域的混凝土易产生跨中裂缝。混凝土在进行浇捣时密实度不够，或振捣时间过长，粗集料离析下沉，上层出现大量浮浆，这会严重影响混凝土的强度；另外当混凝土强度为达到设计标准时，过早施加荷载、超载这些因素是造成楼板早期出现裂缝的主要原因。1.4材料因素引起的裂缝。水泥在进行集料级配时必须采用科学合理的配合比，若粗集料与细集料配比失衡，将会影响混凝土的孔隙率，混凝土的密实度不能得到保证，这就其自身强度的降低。材料本身必须是合格的，若砂石含泥量过大对混凝土的抗裂性与防渗性都有着很大的影响。另外外加剂选择失当，早强、速凝效果不明显，也会增加混凝土开裂的概率。1.5温度变化引起的裂缝当外部环境温度变化过大时，混凝土热胀冷缩现象会愈加明显，但是混凝土构件变形通常会受到其他构件的限制，这种温度应力大于混凝土的开裂强度时则会产生裂缝。2、设计环节的控制措施2.1优化钢筋配置。由高层建筑的结构特点可知，建筑四周的阳角处及框架柱外露边角是最容易产生裂缝的部位，因此在进行楼板设计时应充分考虑楼板刚度特征与工作特性，合理配置钢筋。2.2合理设置预埋管线。混凝土楼板中留下的管线预埋位置特别是是管线集散区域，容易出现应力集中，产生裂缝。所以在进行管线设计时，尽量避免在楼板内设置预埋管。管线应在板的上、下两层钢筋中的中和轴附近进行布置，必要时可以在管线集散处设置垂直于管线的钢丝网，增加楼板的抗裂强度。2.3设置变形缝。对跨度较大的楼板，在不影响结构安全性和外观性的基础下，设置合理的变形缝，释放变形应力。3、钢筋混凝土的配合比选择与材料控制3.1选择合适的水泥品种。水化热低的水泥，有利于减少混凝土凝固过程中产生的热量，降低内外温差。3.2骨料的选择。适当提高粗骨料的比重，选择合适的粗骨料级配，降低骨料的孔隙率，有助于胶结材料和水用量的降低，这样不仅可以提高混凝土的流动性，也有效的解决了水化热的问题。3.3水灰比的控制。降低水灰比，适当增加水泥用量，降低水的比重，但是为了保证混凝土的和易性，水的用量也不可过低，一般水灰比为0.5左右为佳。4、施工工艺控制。4.1提高预拌质量。首先对各种原材料、外加剂、掺合剂的质量进行控制，其次配比数量精确，最后则需均匀进行搅拌。4.2认真布料和振捣。在进行施工时，混凝土泵送出料口通常采用布料机进行施工作业，为了促使布料均匀，注意清理出料口附近的粗骨料沉积等杂物，振捣按照相关规范进行，避免出现混凝土级配不均匀问题。4.3正确使用模板。在现场拼装模板时，接缝处用胶带密封宜采用表面涂有清漆的优质夹板。模板与支撑系统的强度、刚度和稳定性应满足要求，各部相对位置、形状尺寸要精确。5、后期养护与保护控制5.1前期养护。在混凝土浇筑完成且处于凝固硬化阶段时，其水分挥发很快，可进行覆盖洒水养护，避免在太阳下暴晒。5.2成品保护。楼板结构不同区域的受力强度是不同的，在进行拆模时对于非承重部位的模板可先进行拆除，承重部位的模板后期进行拆除。在拆除的时候注意力度，防止混凝土的下沉或上移。6、结语虽然目前混凝土裂缝防治措施日渐曾多,效果也越来越好,但与其事后弥补莫不如事前做好预防控制工作。通过实践,总结出几点预防混凝土裂缝的经验:科学的控制措施必须得到贯彻落实落实才能有发挥作用,施工现场质量保证体系的健全是核心。建立完善工程质量监管制度,对措施的落实具有推进作用。混凝土结构裂缝的成因复杂,控制措施落实涉及混凝土施工各个工序,工作量多面大且要求详细,现有的环境下施工和管理还很难杜绝裂缝的产生,只有抓住产生裂缝的主导因素坚