CN113653289B - 一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，属于混凝土结构施工技术领域，用于解决混凝土收缩裂缝的问题。该方法，首先，由下至上依次完成现浇混凝土楼板、一道素水泥浆、细石混凝土找坡打平层组成的基底层施工，其次，划分混凝土浇筑区域和后浇带，在混凝土浇筑区域铺设钢筋网，钢筋网远离墙体和基底层的两个侧面布置方钢，连接螺杆配套设置单线螺母，单线螺母设置于方钢远离钢筋的一侧；然后，浇筑混凝土形成细石混凝土面层；接着，根据混凝土收缩公式计算单位混凝土收缩量，并计算混凝土在沿收缩方向上的收缩量，依据计算的横向扭转件的位移值推动扭转装置进行收缩补偿操作；最后，拆除回收方钢和扭转装置，浇筑后浇带并养护。

Description

一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法

技术领域

本发明涉及混凝土结构施工技术领域，特别涉及一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法。

背景技术

细石混凝土地面是我国目前住宅等民用建筑物楼地面工程的主要形式之一，它具有造价低、技术性能好、使用年限长、施工及维修方便的优点。传统的细石混凝土地面做法如下：

如某建筑地面采用钢筋混凝土楼板或预制板，先进行基层处理，再弹标高和面层水平线，做好找平标志，上涂水泥浆一道（内掺建筑胶），再涂25厚水泥基无机保温砂浆III型，最后布设40厚C25细石混凝土面层，振捣密实抹平压光后进行养护。

然而，传统的细石混凝土楼地面在日常使用过程中极易产生裂缝，根据裂缝产生原因分类主要可以分为由荷载作用引起的裂缝、由变形作用引起的裂缝以及混合作用引起的裂缝，其中由于混凝土变形变化引起的裂缝占80%。可以说混凝土大部分裂缝都是由混凝土本身变形引起的。

因此，亟需开发一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法以解决前述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，通过相关理论计算公式结合实际工程情况计算了混凝土在任意时间的收缩值，利用扭转装置，在混凝土养护期间给混凝土施加一定的变形补偿，使其收缩条件得到充分满足，从源头上减小混凝土开裂的可能性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，包括如下步骤：

步骤S1、由下至上依次完成现浇混凝土楼板、素水泥浆、细石混凝土找坡打平层组成的基底层施工，并预留施工操作空间作为后浇带，在所述基底层上进行钢筋网布设，所述钢筋网远离墙体和基底层的两个侧面通过连接螺杆布置方钢，所述连接螺杆配套设置单线螺母，所述单线螺母设置于所述方钢远离钢筋的一侧；

步骤S2、待所述步骤S1的钢筋网布设完成后，浇筑混凝土，形成细石混凝土面层；

步骤S3、待所述步骤S2中细石混凝土面层的混凝土终凝完成后，扭动所述单线螺母，进行收缩补偿操作。

进一步地，所述步骤S3中收缩补偿操作，包括：

步骤S31、根据混凝土收缩公式计算单位混凝土收缩量，所述混凝土收缩公式为：

，其中，

为单位长度任意时间混凝土收缩 量，单位：mm/mm；t为时间，单位：天；b为经验系数一般取0.01，养护较差时取0.03；ε_y ⁰为标准 状态下的极限收缩量，取值3.24×10^-4，单位：mm/mm； M1、M2…Mn为依据《工程结构裂缝控 制》书中相应取值表进行工程实际修正值；公式一为混凝土在沿收缩方向上的收缩量，公式 一为：

，其中，D为沿收缩方向混凝土长度，单位：mm，

为任意时间混凝土收缩 量，单位：mm；

步骤S32、提供一扭转装置，所述扭转装置包括固定连接的横向扭转件和竖向扭转件，所述竖向扭转件为L型构件，所述竖向扭转件的上端固定设置所述横向扭转件；所述竖向扭转件的下端与所述步骤S1中的单线螺母相配合，通过推动所述横向扭转件从而扭动所述单线螺母；

步骤S33、根据公式二计算横向扭转件的推动长度，从而实现混凝土压缩量补偿， 所述公式二为：

，其中：X为横向扭转件的位移值，单位：mm ；L为竖向扭转 件的长度，单位：mm ；△为每日混凝土收缩增量，即相邻两日混凝土收缩量的差；P为单线螺 母螺距，单位：mm；

步骤S4、混凝土养护结束后，拆除并回收方钢和扭转装置，完成所述步骤S1中施工操作空间的后浇带施工并养护，从而完成保温细石混凝土楼面的施工。

进一步地，所述步骤S1中施工操作空间为所述基底层表面横向和纵向两个方向各20公分长度围合形成的矩形区域。

进一步地，所述连接螺杆的一端与所述钢筋焊接连接，所述连接螺杆的另一端穿过所述方钢上的预留孔，采用所述单线螺母旋转至预定位置后锁紧固定。

进一步地，为防止钢筋布设时造成踩踏干扰，布设所述钢筋网时，先沿着一个方向布设完毕后再布设另一个方向的钢筋。

进一步地，考虑到连接螺杆和螺母尺寸规格应按照钢筋尺寸来合理采用，由于需进行精细调节操作，最好采用A级或B级细牙螺母，此处根据钢筋直径，所述单线螺母为M8单线A级细牙螺母。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

（1）本发明提供的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，可有效的阻止混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，改善细石混凝土的抗裂性能，显著地提高了细石混凝土的施工质量，进一步提升了使用寿命。

（2）本发明提供的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，从裂缝理论出发，详细计算了混凝土收缩量，提供了混凝土收缩控制的精确数据，并将该数据通过扭转装置进行放大，成为可见可操作数值，对同类混凝土裂缝控制工程有指导意义。

（3）本发明提供的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，方钢和扭转装置可根据楼地面配筋情况和采用的螺母规格进行预制，施工结束后该装置还可回收重复使用，不会造成污染和浪费，绿色环保，节省施工成本。

（4）本发明提供的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，可搭配其他抗裂措施一起施工，进一步提高混凝土抗裂性能。

附图说明

图1为本发明一实施例中保温细石混凝土楼面的结构示意图；

图2为本发明一实施例中保温细石混凝土楼面中钢筋网的布置图；

图3为本发明一实施例中保温细石混凝土楼面的扭转装置正视图；

图4为图3的A部放大图；

图5为本发明一实施例中保温细石混凝土楼面的扭转装置侧视图。

图中：

1-现浇钢筋混凝土楼板；2-素水泥浆；3-细石混凝土找坡打平层；4-细石混凝土面层； 7-钢筋；8-方钢；9-连接螺杆；10-单线螺母；11-横向扭转件；12-竖向扭转件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

从裂缝产生理论来看，混凝土的裂缝产生自变形，而变形情况受到各种外部和内部条件的影响，如温度、湿度、表面气流速度等。在混凝土浇筑硬化以及后续使用的整个过程中混凝土收缩是其最大的变形，在设计使用荷载内，混凝土收缩量是关乎其是否产生裂缝的最主要因素。因此，可以通过相关理论计算公式结合实际工程情况计算了混凝土在任意时间的收缩值，利用扭转装置，在混凝土养护期间给混凝土施加一定的变形补偿，使其收缩条件得到充分满足，从源头上减小混凝土开裂的可能性。

下面结合图1至图5详细说明本发明的基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法。

实施例一

本实施例提供了一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂做法，进行保温细石混凝土楼面施工，具体实施步骤如下：

步骤一、基层清理：将基层表面的泥土、浮浆块等杂物清理冲洗干净，铺设面层前1天浇水湿润，扫除表面积水。

步骤二、弹标高和面层水平线：根据墙面已有的+500mm水平标高线，测量出地面面层的水平线，弹在四周的墙面上，并要与房间以外的楼道、楼梯平台、踏步的标高相互一致。

步骤三、控制混凝土浇筑区域：由下至上依次施工现浇钢筋混凝土楼板1、一道素水泥浆2、细石混凝土找坡打平层3，形成基底层；然后划分出混凝土浇筑区域，预留出施工操作空间作为后浇带，同时测量出方钢8放置位置，所有区域通过弹线进行标记。施工操作空间为基底层表面横向和纵向两个方向各20公分长度围合形成的矩形区域。

步骤四、放置方钢8铺设钢筋7：预先将钢筋7一端全部焊接上连接螺杆9，将其另一端与墙体固定，焊有连接螺杆9的一端穿过方钢8，旋紧单线螺母10至相应位置。特别地，为防止钢筋7布设时造成踩踏干扰，布设钢筋网时，先沿着一个方向布设完毕后再布设另一个方向的钢筋。

步骤五、浇混凝土：横纵两个方向的钢筋7都铺设好后开始浇筑混凝土，并进行粗找平，随后在细石混凝土面层4的上表面均匀地撒 1:1 水泥砂子，待灰面吸水后用木抹子二次抹平。最后在浇筑后2~3小时面层开始凝结、地面上可形成脚印但不下陷时，用铁抹子进行最后抹压，并用扫帚进行扫毛。

步骤六、计算：根据混凝土截面长度和浇筑条件等数据，通过相应公式计算出每日混凝土收缩增量，依据单线螺母10和扭转装置尺寸关系，通过公式计算出横向扭转件11每日应给予的位移值。特别地，考虑到连接螺杆9和单线螺母10尺寸规格应按照钢筋7尺寸来合理采用，由于需进行精细调节操作，最好采用A级或B级细牙螺母，此处根据钢筋7的直径，单线螺母10选择M8单线A级细牙螺母。

步骤七、养护与收缩控制：待细石混凝土面层4的上表面终凝完成后采用扭转装置进行混凝土收缩量控制，在养护期间内，按照计算得出的数据对横向扭转件11进行每日位移操作，以到达控制混凝土收缩的目的。

步骤八、拆除装置及浇筑后浇带：养护完成后拆除回收混凝土收缩控制装置，后浇带浇筑高标号微膨胀混凝土，并进行相应找平、养护措施整个施工完成保温细石混凝土楼面的施工。

步骤六具体包括：

根据混凝土收缩公式计算单位混凝土收缩量，所述混凝土收缩公式为：

，其中，

为单位长度任意时间混凝土收缩量，单位：mm/ mm，t为时间，单位：天；b为经验系数一般取0.01，养护较差时取0.03；ε_y ⁰为标准状态下的极 限收缩，取值3.24×10^-4；M1、M2…Mn为依据《工程结构裂缝控制》书中相应取值表，根据工程 实际情况取值，本实施例取横向纵向分别为3m、6m为例，取值参见Mn取值表（表一），并由上 式计算得横向3m截面沿轴向的收缩量（表二）。公式一为混凝土在沿收缩方向上的收缩量， 公式一为：

，其中，D为沿收缩方向混凝土长度，单位：mm ，

为任意时间混凝 土收缩量，单位：mm。

表一 Mn取值表

表二 3m长混凝土任意时间收缩量（mm）

由上表可知，一截面为3米长的混凝土每日沿轴向收缩量约为0.015mm，即进行混凝土收缩控制时每日控制量为0.015mm,按此数据应当每日控制方钢沿混凝土方向移动0.015mm。

步骤七包括：

首先，提供扭转装置，该扭转装置包括固定连接的横向扭转件11和竖向扭转件12，竖向扭转件12为L型构件，竖向扭转件12的上端固定设置横向扭转件11；竖向扭转件12的下端与单线螺母10相配合，通过推动横向扭转件11从而扭动单线螺母。

对于单线螺母其螺距等于导程，为1.25mm，即旋转一圈沿轴向位移为1.25mm。由此计算每日单线螺母10应拧动弧度为4.32°。

其次，参考图4，由于度数过于微小难以控制，本实施例采用扭转装置将弧度转为水平位移，根据三角函数公式，若竖向扭转件长度为93mm，则想将螺母转动4.32°只需平移横向扭转件约7mm。由此实现了将弧度转换为长度，将微小变形转换为可见变形。

根据以上计算结果，3m混凝土沿轴向每日收缩量约为0.015mm，本发明通过螺母旋紧推动方钢位移给与混凝土压缩量补偿。每日螺母旋紧度数约为4.32°，通过竖向扭转件和横向扭转件11将微小变形放大为可操作可见位移，为达到相应度数转动效果只需将横向扭转件11推动相应长度即可。以上计算过程，根据关系式及三角函数可推得公式二：

根据公式二计算横向扭转件的推动长度，从而实现混凝土压缩量补偿， 所述公式 二为：

，其中：X为横向扭转件的位移值，单位：mm；L为竖向扭转件的长度， 单位：mm ；△为每日混凝土收缩增量，即相邻两日混凝土收缩量的差；P为单线螺母螺距，单 位：mm 。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于混凝土收缩理论的楼地面抗裂方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、由下至上依次完成现浇混凝土楼板、一道素水泥浆、细石混凝土找坡打平层组成的基底层施工，并预留施工操作空间作为后浇带，在所述基底层上进行钢筋网布设，钢筋网的各个钢筋的一端焊接连接螺杆，另一端与墙体固定，所述连接螺杆远离钢筋的一端穿过方钢上的预留孔，所述连接螺杆配套设置单线螺母，所述单线螺母设置于所述方钢远离钢筋的一侧，所述连接螺杆采用所述单线螺母旋转至预定位置后锁紧固定；

步骤S2、待所述步骤S1的钢筋网布设完成后，浇筑混凝土，形成细石混凝土面层；

步骤S3、待所述步骤S2中细石混凝土面层的混凝土终凝完成后，扭动所述单线螺母，进行收缩补偿操作；

所述步骤S3中收缩补偿操作，包括：

步骤S31、根据混凝土收缩公式计算单位混凝土收缩量，所述混凝土收缩公式为：

，其中，

为单位长度任意时间混凝土收缩量， 单位：mm/mm；t为时间，单位：天；b为经验系数，一般取0.01，养护较差时取0.03；ε_y ⁰为标准状 态下的极限收缩量，取值3.24×10^-4，单位：mm/mm；M1、M2…Mn为依据《工程结构裂缝控制》书 中相应取值表进行工程实际修正值；公式一为混凝土在沿收缩方向上的收缩量，公式一为：

，其中，D为沿收缩方向混凝土长度，单位：mm，

为任意时间混凝土收缩 量，单位：mm；

步骤S32、提供一扭转装置，所述扭转装置包括固定连接的横向扭转件和竖向扭转件，所述竖向扭转件为L型构件，所述竖向扭转件的上端固定设置所述横向扭转件；所述竖向扭转件的下端与所述步骤S1中的单线螺母相配合，通过推动所述横向扭转件从而扭动所述单线螺母；

步骤S33、根据公式二计算横向扭转件的推动长度，从而实现混凝土压缩量补偿， 所述 公式二为：

，其中：X为横向扭转件的位移值，单位：mm ；L为竖向扭转件的 长度，单位：mm；△为每日混凝土收缩增量，即相邻两日混凝土收缩量的差；P为单线螺母螺 距，单位：mm。

2.根据权利要求1所述的抗裂方法，其特征在于，还包括步骤S4, 混凝土养护结束后，拆除并回收方钢和扭转装置，完成所述步骤S1中施工操作空间的后浇带施工并养护，从而完成保温细石混凝土楼面的施工。

3.根据权利要求1所述的抗裂方法，其特征在于，所述步骤S1中施工操作空间为所述基底层表面横向和纵向两个方向各20公分长度围合形成的矩形区域。

4.根据权利要求1所述的抗裂方法，其特征在于，布设所述钢筋网时，先沿着一个方向布设完毕后再布设另一个方向的钢筋。

5.根据权利要求1所述的抗裂方法，其特征在于，所述单线螺母为M8单线A级细牙螺母。

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