樓屋面裂縫的分析和防治措施

2021-08-18 07:16:54 字數 5098 閱讀 3893

第一章緒論

目前,樓屋面裂縫已經成為住宅工程建設中的一大質量通病。樓屋面裂縫的存在嚴重影響了建築物的防水和防滲功能,同時又會造成內部的鋼筋產生結構安全隱患,因此必須引起人們的高度重視。本文對樓屋裂縫的形式、成因、防治措施等進行了**,並結合了工程例項對樓面裂縫的處理加以說明。

第二章屋面板的概念、分類,裂縫的概念及種類

2.1屋面板的概念

所謂屋面板就是直接承受屋面荷載的板,是建築物結構的重要組成部分。

2.2屋面板的分類

屋面板分為預製屋面板(樓板)和現澆混凝土屋面板。預製屋面板雖然不易出現裂縫但是整體性和可靠性不如現澆混凝土屋面板,逐漸被市場所淘汰,特別是在高層建築中幾乎不用預製屋面板。現澆混凝土屋面板雖然常常出現各種各樣的裂縫,但是整體性強,從而提高建築物的安全性。

綜合多種因素考慮,現澆混凝土屋面板優於預製屋面板,在當今建築中主要大量應用。因此本文主要討論現澆混凝土屋面板的裂縫問題。

2.3裂縫的概念

混凝土硬化過程中,由於混凝土脫水,引起收縮,或者受溫度高低的溫差影響,引起脹宿不均勻而產生的裂縫。

2.4屋面板裂縫的種類

屋面板裂縫的種類很多,按其引起的原因可分為兩類:第一類,由外荷載引起的裂縫,也稱為結構性裂縫、受力裂縫,其裂縫與荷載相應,預示結構承載力可能不足或存在嚴重問題。第二類,由變形引起的裂縫,也稱非結構性裂縫,如溫度變化、混凝土收縮、地基不均勻沉降等因素引起的變形。

第三章工程例項

保定靈雨寺小區1號住宅樓由江蘇廣宇建設集團承建,地處天威路與靈雨寺街交叉**通便利,有利於混凝土的運輸。本住宅樓地下1層地上24層。建築面積:

地下建築面積為644.82m2,地上建築為16951.37m2,總建築面積17596m2。

本工程主體採用全現澆鋼筋混凝土剪力牆結構。地基為樁基礎。屋面板厚度為200mm,c20混凝土澆築,屋面板設計活荷載標準值(kn/m2)臥室、客廳2.

0 廚房、餐廳、衛生間2.0 樓梯3.5 走廊、門廳3.

5 電梯機房7.0 陽台2.5 上人屋面2.

0 不上人屋面0.5 開工前的準備:模板、腳手架充足;混凝土為河北建設集團混凝土分公司生產的;塑料薄膜、抹布等混凝土初期養護材料等其他材料已到現場①。

以下主要結合本工程屋面板中的裂縫進行分析。

第四章裂縫的分析

4.1施工方面

引起屋面板裂縫的原因很多。屋面板出現裂縫的原因:施工方面、設計方面、材料方面、環境方面、管理方面、施工進度、養護條件、基礎的設計、配筋、混凝土質量、鋼筋、模板、氣候條件、工程位置、施工人員的管理、監理的檢查、甲方代表的監督。

4.1.1施工進度的因素

在建築工程中施工進度與施工質量往往產生矛盾,成反比關係。在我國建築施工行業,私人承包商佔到絕大多數,特別是民用住宅建築。由於私人**承包商對工程質量和建築打安全性意識淡薄,為了追求利益最大化,趕搶工期而忽略了施工質量。

通過調查得出現今每次住宅樓的工期大約的5-7天。在屋面板澆築完後還沒經過24小時的就進行下一層的施工,忙著綁紮鋼筋。鋼筋和施工機械的吊運、人員的走到產出的衝擊荷載作用在屋面板上,由於屋面板沒有達到規範的強度要求在受到不規則而且大於自身承受能力的外荷載而產生裂縫。

特別是在大開間更易出現裂縫。這些裂縫一旦出現就難以閉合形成永久裂縫,這些裂縫可能引起屋面板的滲水,應予以重視。在本工程也由私人承包,但是施工進度慢沒有出現上述裂縫。

4.1.2振搗或抹平压光引起的

為了增加混凝土的流動性,在澆築時需要振動棒的振搗。由於現場施工人員技術不好致使振搗時間過長,在重力的作用下,水泥砂漿上公升骨料下沉從而產生離析現象。致使混凝土的上層水泥砂漿比下層混凝土有較大的乾縮效能。

水泥砂漿水分蒸發,體積縮小而引起收縮裂縫。在個別區域出現了這類裂縫。混凝土表面過度的抹平压光會使混凝土中的水泥砂漿上浮到表面,水泥砂漿中有氫氧化鈣。

氫氧化鈣有空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣,引起屋面板上表面混凝土體積碳水化收縮,導致表面出現網狀裂縫。

4.1.3養護不當

為了使澆築的混凝土快速凝固,混凝土澆築完畢後,沒有及時鋪蓋保水膜和麻布,在陽光的照射下,水分迅速蒸發;在本工程中甚至在屋面板的下部生火加溫,在高溫的條件下,混凝土的水分迅速蒸發,從而產生裂縫。混凝土的養護期為28天,才能達到規範所需求到要求。有時工地裝置**不足,為了加快腳手架的迴圈,過早的拆除屋面板底模板,導致屋面板的混凝土沒有達到強度要求,在混凝土自身重力和外部荷載的衝擊下極易出現裂縫。

4.1.4預埋管線因素

在現在民用住宅建築中,為了追求室內的美觀。往往將大量的管線預埋在屋面板中,如**線、電線等。甚至有些較粗的水管、暖氣管也放到屋面板中。

管線鋪設不當會造成屋面沿管線反方向出現裂縫,如大量管線集中鋪設、管線鋪設不牢固、管線上下交叉鋪設等。管線上皮在墊層厚度的三分之一以內導致混凝土保護層厚度不足產生裂縫。本工程中管線較多,而且水管較粗,在一層屋面板中管線處裂縫比較明顯。

4.1.5後澆帶施工不當

混凝土具有收縮變形和溫度應力的特性,為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,我國建築施工規範要求採用施工後澆帶法,有些施工單位為了方便施工後澆帶不完全按設計要求施工,例如施工未留企口縫;板的後澆帶不支模板或支模不當,造成斜坡搓;疏鬆混凝土未徹底鑿除等都可能造成板麵的裂縫。

4.1.6模板施工不當

模板工程是鋼筋混凝土工程的重要組成部分。模板的製作和安裝的質量如何,對鋼筋混凝土結構工程的質量有直接的關係和影響。他對於保證混凝土和鋼筋混凝土結構與構件的外觀平整和幾何尺寸的確定,以及結構的強度和剛度等都起著重要的作用。

模板的施工與腳手架是分不開的,在支模時腳手架與模板不牢固或失穩可能是屋面板出現裂縫甚至是坍塌。模板的施工質量引起的其他裂縫。如模板過乾、混凝土初凝受振、模板標高調整引起的裂縫、模板下陷引起的裂縫、支模方法不當引起的裂縫、模板尺寸錯誤、支模不牢、模板歪斜、滑模工藝不當等。

4.1.7施工工藝

屋面板是承受上部荷載的構件,承受荷載的能力主要取決於鋼筋,所以鋼筋在屋面板中的分布是至關重要的。鋼筋的綁紮位置、間距大小是否按照圖紙的的要求來綁紮。在鋼筋加工時鋼筋的錨固長度是否正確,直接影響屋面板的強度和剛度。

鋼筋綁紮不當會導致屋面板的承載能力降低,在外荷載的作用可能出現裂縫。混凝土澆築時如果將梁、牆體、屋面板分開澆築,可能造成建築物的整體性降低,當受到外部荷載時或不均勻沉降時屋面板易產出裂縫。

4.2材料方面

4.2.1混凝土的質量

混凝土一般是由水泥、砂、石和水所組成,為改善混凝土的某些效能還常加入適量的外加劑和摻和物。混凝土的技術性是由原材料的性質、配合比、施工工藝(攪拌、成行、養護)等因素決定的。因此,了解其原材料的效能、作用及其質量要求、合理選擇和正確使用原材料,才能保證混凝土的質量。

混凝土的效能和質量對屋面板的裂縫起主導作用。水泥是普通混凝土的膠凝材料,其效能對混凝土的效能影響很大,在確定混凝土組成材料時,應正確選擇水泥品種和水泥強度等級。水泥的凝聚和膨脹不正常可能導致混凝土出現裂縫,如水泥的安定性不穩定、水泥中含有生石灰和氧化鎂太多,生石灰和氧化鎂水化反應致使體積膨脹,而產生裂縫。

骨料是砂和石的統稱。骨料表面含泥量過多,隨著混凝土的凝固,混凝土表面會出現不規則的網狀裂縫。出現這種裂縫的原因:

混凝土的強度特別是抗拉強度是由水泥和骨料粘結在一起產生的,粘結程度越好混凝土的強度越強,當骨料表面粘有泥土時水泥和骨料粘結程度降低,從而使混凝土的抗拉強度降低,致使混凝土出現裂縫。混凝土中的鹼性物質與骨料中的活性成分發生化學反應稱為鹼骨料反應。特別是在濕潤的環境下鹼骨料反應更易發生。

鹼骨料反應在混凝土澆築後就會逐漸反應,在反應產物的大量吸水膨脹和內應力足以使混凝土開裂的時候,從而引起屋面板出現裂縫。這種裂縫和對工程的損害隨著鹼骨料反應的發展而發展,嚴重時會使工程崩潰。混凝土的水灰比和塌落度對混凝土的強度影響很大。

水灰比、塌落度過大, 或使用過量粉砂混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感, 基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此, 水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計量偏差, 將直接影響混凝土的強度。而採用含泥量大的粉砂配製的混凝土收縮大, 抗拉強度低, 容易因塑性收縮而產生裂縫, 幫浦送砼為了滿足幫浦送條件:

坍落度大, 流動性好, 易產生區域性粗骨料少、砂漿多的現象, 此時, 混凝土脫水乾縮時, 就會產生表面裂縫。混凝土中新增外加劑的種類和含量的不當也會使混凝土產生裂縫。在本工程中混凝土由河北建設集團混凝土分公司生產的,此公司為大型混凝土生產企業,混凝土的質量可以達到設計要求。

4.2.2模板的質量

本工程中採用的模板有江蘇徐州陽光模板,模板的強度和質量均能達到設計要求,但是有些模板多次再利用,導致強度下降。

4.2.3鋼筋的質量

屋面板的強度特別是抗拉強度主要取決於鋼筋,鋼筋的直徑、強度等級不符合設計要求或鋼筋出現腐蝕現象,屋面板的強度也達不到設計要求。當屋面板承受過大的承載力時,由於屋面板的承載力不足而出現裂縫。

4.3設計方面

4.3.1地基的不均勻沉降

地基的不均勻沉降,對建築物的主體會產生破壞,致使屋面板出現裂縫。地基出現不均勻沉降的原因主要是勘察設計方面,另外施工也可能使地基出現不均勻沉降。地質勘察報告的不準確。

如鑽探中布孔不準確或孔深不到位;有的直接使用鄰近建築物的勘察報告等不當都會給設計人員造成分析、判斷或設計錯誤,使建築物可能產生沉降或不均勻沉降,使屋面板出現裂縫。由於設計不當而導致的不均勻沉降。建築物長度過長而又沒有設計伸縮縫;建築物自身重力不均勻或層高不同,地基承受建築物的荷載不同;在地基處在軟弱土層是對地基的設計不合理等。

地基土類是淤泥及淤泥質土、粉質粘土、細粉沙土、砂礫石類土、膨脹類土、黃土、紅粘土以及岩溶等,須對地基進行地基處理,處理不當造成地基不均勻沉降。本工程採用樁基礎,沒有出現不均勻沉降。

4.3.2荷載的作用

荷載的作用。由於設計人員在進行現澆板的配筋設計時,通常只是根據屋面板的承載能力來確定配筋量的,往往忽略了屋面板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算,由此而引起的裂縫。在本工程中在板角出現的裂縫較多。

4.3.3其他設計因素

在屋面板設計時各類管線都預埋在屋面板中,管線集中鋪設或大直徑的管線設計不當引起屋面板裂縫。由於設計人員的馬虎,對配筋的計算錯誤,圖紙的繪製錯誤,審計時對錯誤的忽略等因素。

4.4環境方面

4.4.1溫度的影響

混凝土硬化期間水泥大量放熱,內部溫度不斷公升高,在表面引起拉應力。後期再降溫過程中,由於受到基礎和原有混凝土的約束,又會在混凝土內部出現拉應力,當這些拉應力超出混凝土抗裂能力時,屋面板就出現裂縫。混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度變化較大或發生劇烈變化,如養護不好,時乾時溼,表面乾縮變化受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫的出現。

有時溫度應力可超過超過其他外部荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對於進行合理的結構設計和施工極為重要。

樓屋面裂縫的分析和防治措施

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