淺談混凝土屋面板溫差裂縫的原因與防治

宋　濤

摘 要：建筑物的變形分為荷載變形和非荷載變形。荷載變形在結構設計時已做明確考慮，而非荷載變形的裂縫，一部分由混凝土自身的內應力形成，這種內應力主要來源于混凝土的溫度差，塑性沉降，塑性收縮，冷縮及干縮，不均勻沉降等因素。

關鍵詞：混凝土；裂縫

1 非荷載變形裂縫的形態(tài)分析

1．1 混凝土板裂但梁不裂。

某工程，磚混結構，六層，建筑的長度52米，屋面現(xiàn)澆混凝土樓板，與圈梁同時澆筑，板厚180毫米，混凝土強度等級為C25，澆筑十天后拆除模板，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何裂縫，隨即進入屋面其它工序施工?？⒐ず蠼?jīng)過一個采暖期，建筑物兩端個別房間發(fā)生裂縫，屋面樓板底裂縫是45度角方向，靠進板跨中部位。裂縫形式，縫中部寬，兩端部窄，長度大于房間開間的三分之二。

1．2 混凝土工梁，板同時裂縫

某工程交工后，經(jīng)一個冬季采暖期后，發(fā)現(xiàn)室外雨蓬板與職工淋浴間有多道橫向裂縫，逐漸向兩側減少，裂縫間距在1.5-3米之間，同時發(fā)現(xiàn)室內圈梁與雨棚裂縫相對應部位也存有少量裂縫。裂縫垂直于外墻圈梁裂縫，雨棚外端部裂縫較寬，根部裂縫較窄，有的裂縫在板中部消失。

1．3 非單一形態(tài)的裂縫

由于屋面板保溫隔熱情況不同，屋面的上表面和下表面存在溫差，溫度變化不但有季節(jié)溫差，還有晝夜溫差，還有晝夜溫差。即使同一環(huán)境溫度下，也有向陽和背陰。室內和室外的差異；屋面各部分約束情況，工程質量的差異等。因而實際干縮溫度裂縫可能不是單一形態(tài)。

2 裂縫原因

2．1 屋面板設計時防止溫度裂縫儲備不足

我國房屋設計通常只考慮豎向或水平荷載，未考慮溫度變化所產(chǎn)生的溫度應力，無法抵抗溫度應力。屋面板除墻支座，梁頂設有負彎矩鋼筋外，板的上表面或下表面（懸挑構件）未設鋼筋。為避免由于溫差和干縮結構產(chǎn)生嚴重變形裂縫，設計規(guī)范僅做結構伸縮最大間距的構造措施。

2．2 屋面隔熱措施不完善。從觀察得知，無論采用何種形式的保溫隔熱屋面，其挑檐板，雨棚許多處都是超規(guī)范長度工作的。由于超長和暴露，挑檐板在屋面系統(tǒng)中處于相對劣熱狀態(tài)，更易產(chǎn)生混凝土的非結構裂縫。

2．3 施工質量差。許多屋面平面尺寸遠小于規(guī)定的伸縮最大間距限值，仍然出現(xiàn)裂縫，這與不良施工有密切關系，包括：碎石石粉多，砂子含泥量超標，混凝土水灰比較大，振搗不密實，養(yǎng)護不良，混凝土早期受損傷（模板剛度不足，過早拆模，過早隨施工荷載等），施工荷載大于使用荷載，混凝土屋面外露時間過長等等。

3 預防措施

3．1 設計方面

適當加大屋面板的板厚和配筋，建議屋面板設計板厚在120毫米以上，板所配置的鋼筋除支座負彎矩鋼筋外，在板的中部另增加相應的抵抗溫度變形的構造鋼筋，建議在板中部設46@200鋼筋，以滿足溫度變形的需要。

采用微膨脹補償混凝土屋面，從材料本身提高混凝土的抗裂性能，使初期混凝土產(chǎn)生膨脹不會產(chǎn)生裂縫。

設計時盡量采用淺色屋面，從而降低晝夜和季節(jié)溫差的影響，減少不利環(huán)境的影響。

3．2 施工方面

混凝土施工完成后不要過早上人，剛達到1.2Mpa強度的混凝土在施工的碰撞和沖擊下遭受操作，比較適宜的施工時間宜在混凝土強度達到5Mpa后再進行施工。

不要過早拆除模板。宜保持兩層樓的樓板支撐。在屋面混凝土澆筑兩天之后，不要拆除其下層模板支撐。屋面工程未完不要拆除屋面板支撐，拆除時間更不要早于規(guī)范的規(guī)定。

防止施工超載，掌握合適的施工期。據(jù)資料介紹，混凝土溫度變形最大的時間是在十五天以內，這樣在施工屋面結構時最好在十五天以后再施工屋面找平層及女兒墻砌筑等項目的施工。嚴格控制混凝土的澆筑速度，使混凝土澆筑速度保持均衡，澆筑高度均勻上升發(fā)送約束條件，削減溫度應力。加強混凝土的養(yǎng)護。