变形作用引起的楼板裂缝分析及其修复(一)

1、变形作用引起的楼板裂缝分析及其修复 一 摘要：住宅楼现浇混凝土楼板裂缝问题与渗漏问题是目前居民住宅质 量投诉的重点，而从剪力墙结构与砖混多层结构投诉情况来看，砖混 结构裂缝发生率更高，大局部裂缝表现为外表龟裂，也有贯穿裂缝， 既有纵向、横向，也有斜向以及无规那么裂缝。一般对实际使用无多大 危害，但仍应进行有效控制，特别是防止有害裂缝的发生。 关键词：楼板裂缝；钢筋模板；混凝土；温度应力；养护 作为房地产开发商及施工单位来说，更希望从设计、施工的角度分析 原因、采取控制措施，尽可能地减少因裂缝整治带来的经济与社会声 誉的损失，而这都建立在对裂缝如何认识的根底上。虽然结构设计是 建立在强度的极限承

2、载力根底上的，但大多数工程的使用标准却是由 裂缝控制的，结构的破坏也都是从裂缝的扩展开始的，而对于混凝土 强度的细观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明，结构物的裂 缝是不可防止的，裂缝是一种人们可以接受的材料特征，科学的要求 应是将有害程度控制在允许范围内。目前将结构裂缝分为两大类，即 荷载引起的裂缝和变形变化引起的裂缝。工程实践中结构物的裂缝原 因属于由变形变化为主 温度、 收缩、不均匀沉降等 引起的占 80%， 由荷载因素为主引起的占 20%，笔者从变形作用引起的楼板裂缝现象 展开分析，并总结了楼板裂缝修复的常规手段。一、楼板裂缝现象的研究现状 从多数资料反映的住宅楼板裂缝分布规律与出

3、现的时间段来看，荷载和变形因素往往是混合作用的，而且呈现出一定的与施工工期、施工 工艺、季节温度、现场条件的关联性。例如砖混结构楼板裂缝往往在 施工过程中同步出现，而在冬季和夏季过后又会在不同部位大面积出 现，同一个小区相同的房型结构、不同的施工班组在施工，最终产生 的楼板裂缝数量、分布情况也差异很大，仅用单一的因素去分析很难 得出满意的结论。现在上海及江浙一带的建筑市场分析，建筑施工操 作根本上都是以人工为主，机械设备为辅。而建筑企业的工人根本都 由农民工取代，他们的技术素质相对较差，从业经验少，施工行为往 往无视施工标准及操作规程，因此施工因素离散性大、可控性差。我 们在施工管理中观察发现

4、：同期的建筑在同样地段、地基状况根本一 致、同一个设计单位、同一家混凝土供给商，但不同的施工队伍施工 出现裂缝的机率不同，钢管支撑比木支撑少，结构层施工周期长的比 短的少，混凝土养护好的比养护差的少，施工文明程度高的比低的少 等等。比拟的结果给了我们很大的启示，当把视线聚焦于现场施工管 理方面后，发现多数情况下这些裂缝产生时的初始诱因能在施工中通 过采取一定控制措施来减少、延缓甚至消除，涉及混凝土配合比的控 制、混凝土养护、钢筋施工、模板支撑体系的选用、施工荷载控制等 多个环节，从施工过程中记录的数据比照结果来看也确实起到了相当 明显的效果。许多混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设过程和使用 过

5、程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象, 也是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题二、混凝土裂缝产生机理混凝土作为一种复合建筑材料，由于其组成材料的多样化以及各组成 材料间物理化学作用的多变化，致使混凝土的物理力学性能与很多因 素有关，混凝土抗压性能良好而抗拉性能很差，抗拉强度只有抗压强 度的 1/8-1/20 ，并且不与抗压强度成比例地增加， 其极限拉伸变形很小， 因而极易产生裂缝。通过近代仪器己经发现混凝土在受荷载以前，在 硬化后的混凝土内部，尤其是在胶结料与骨料的界面上总是存在着大 量的微观裂缝，其分布有随机性，而这些裂缝在外界荷载作用下或环 境变化时会开展而形成可见

6、宏观裂缝，目前标准或规程按计算控制的 主要是宏观裂缝。对于荷载引起的裂缝，当构件中的主拉应力大于混 凝土的抗拉强度或主拉应变大于混凝土的极限拉伸应变时混凝土就会 产生裂缝，如受弯构件受拉区的弯曲裂缝、弯剪裂缝等。温度引起的 裂缝一种情况是大体积混凝土因水泥水化热导致内外温差过大所引起 的温度应力超过混凝土早期抗拉强度时引起的裂缝，另一类是混凝土 因环境温度变化而产生膨胀或收缩变形，其中收缩变形又受到外界的 约束或内部钢筋的阻碍而产生裂缝。其它还包括混凝土硬化前产生的外表裂缝、混凝土收缩变形时受到约 束产生的裂缝、材料不良引起的裂缝等。对于目前住宅现浇楼板存在的裂缝问题同样没有形成比拟一致的处理

7、 意见，而更多的是从设计上采取一定构造措施、施工中加强混凝土配 合比控制和养护等几方面提出相关建议，从实际效果来看确实收到了 一定成效，但楼板裂缝的形成原因确实有其特殊性和复杂性，无法以 一般大体积混凝土裂缝控制、 非荷载原因来解释分析， 对于砖混结构、 剪力墙结构等也有其截然不同的分布规律和形态特征。三、变形作用引起的楼板裂缝分析3.1 温度应力引起的裂缝分析3.1.1 温度应力的分析 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段： 1早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热根本结束，一般约30 天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性 模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残 余应力。2中期：自水泥放热作用根本结束时起至混凝土冷却到稳 定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界 气温变化所引起，这些应力与早期形成的剩余应力相叠加，在此期间 混凝上的弹性模量变化不大。 3晚期：混凝土完全冷却以后的运转 时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残 余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：a自生应力： 边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。b约束应力：结构的全部或局部边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。这 两种温度应力往