關(guān)于防治現(xiàn)澆樓板裂縫的研究

劉　延

摘要：全現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面板的裂縫，是目前較難克服的質(zhì)量通病之一。文章分析了現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因，探討了樓板裂縫產(chǎn)生的危害，并提出對(duì)現(xiàn)澆樓板裂縫的控制措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；現(xiàn)澆樓板；裂縫原因；危害；彌補(bǔ)處理；預(yù)防措施

當(dāng)前，不論是框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑還是民用住宅樓中，現(xiàn)澆混凝土樓板的工程也是越來(lái)越多。長(zhǎng)期以來(lái)，由于對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題認(rèn)識(shí)上的偏差，或重視程度不夠，混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象十分普遍。混凝土的裂縫問(wèn)題乃是嚴(yán)重困擾著混凝土樓板施工質(zhì)量的首要問(wèn)題。

1樓面裂縫的種類及其特征

1.1樓面裂縫的種類

1.1.1 結(jié)構(gòu)裂縫

雖然現(xiàn)澆樓板承載力能滿足設(shè)計(jì)要求，但由于預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板后，墻體剛度相對(duì)增大，樓板剛度相對(duì)減弱。因此在一些薄弱部位和截面突變處，往往容易產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性裂縫。例如：墻角應(yīng)力集中處的45°斜裂縫，板端負(fù)彎矩較大處的板面裂縫等。

1.1.2 溫差裂縫

由于溫度變化，混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫，此類裂縫一般集中在東西單元的房間以及屋面層和上部樓層的樓板。

1.1.3 收縮裂縫

混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過(guò)程中易形成各種收縮裂縫。

1.2樓面裂縫的特征

裂縫的位置取決于兩個(gè)因素，一是約束，二是抗拉能力。對(duì)樓板來(lái)說(shuō)，約束最大的位置在四個(gè)轉(zhuǎn)角處，因?yàn)檗D(zhuǎn)角處梁或墻的剛度最大，它對(duì)樓板形成的約束也最大。同時(shí)沿外墻轉(zhuǎn)角處因受外界氣溫影響，樓板成為收縮變形最大的部位。一般來(lái)說(shuō)，樓板內(nèi)配筋都按平行于樓板的兩條相鄰邊而設(shè)置，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)角處夾角平分線方向的抗拉能力最為薄弱。故大多數(shù)板上裂縫都出現(xiàn)在沿外墻轉(zhuǎn)角處，而且呈45°斜向放射狀。

2現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，概括起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：

2.1材料選用方面的因素

2.1.1水泥品種

水泥的選擇是關(guān)系到收縮問(wèn)題的關(guān)鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細(xì)度等。而且，隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，水泥的標(biāo)號(hào)等級(jí)要求也就相應(yīng)提高，水泥用量也就會(huì)增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。

2.1.2 外加劑應(yīng)用不當(dāng)也會(huì)引起的裂縫

由于施工工期的需要，一般都會(huì)使用化學(xué)外加劑的，但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會(huì)直接引起混凝土多種質(zhì)量問(wèn)題，并且外加劑的使用也會(huì)增大混凝土收縮的變化率，如摻減水劑用于改變混凝土和易性。高效減水劑的減水作用隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，這是坍落度損失的主要原因，由于高效減水劑吸附在水泥顆粒表面或早期水化物上，它或是被水化物包圍，或是與水化物反應(yīng)而被消耗掉，變得不能發(fā)揮分散能力，水泥顆粒間斥力減小，造成水泥顆粒凝聚，使混凝土坍落度減小，造成混凝土拌和物坍落度損失過(guò)大或短期內(nèi)完全喪失流動(dòng)性，這類問(wèn)題在混凝土生產(chǎn)行業(yè)中會(huì)經(jīng)常遇到，程度輕的會(huì)引起混凝土施工困難，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。

2.1.3 混凝土配合比

在原料一定的條件下，水灰比對(duì)混凝土收縮有很大的影響?；炷潦湛s主要取決于單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大；在用水量一定內(nèi)條件下，混凝土收縮隨水泥用量的增大而加大，反之增大的幅度較小；在水灰比一定條件下，混凝土收縮率隨水灰比的增加而明顯增大；在水灰比相同條件下，混凝土干縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。影響砼的收縮而產(chǎn)生裂縫原因包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率等控制參數(shù)。

2.2施工方面的因素

2.2.1 配筋、樓板厚度、施工工藝不合標(biāo)準(zhǔn)

部分施工單位在施工中，為了節(jié)省施工的材料成本和節(jié)省人工費(fèi)，在施工過(guò)程中往往是沒(méi)能按照設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時(shí)厚度控制不符合設(shè)計(jì)要求、澆筑震搗不密實(shí)等原因也容易導(dǎo)致樓板產(chǎn)生裂縫。

2.2.2 施工時(shí)模板的處理

模板施工因素對(duì)產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：由于樓板模板支撐剛度不夠，梁板支撐剛度差異或模板撓度過(guò)大，造成模板支撐下沉變形過(guò)大；如果模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過(guò)度震動(dòng)使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對(duì)位移，這樣也會(huì)引起樓板的裂縫；拆模過(guò)早，在混凝土沒(méi)有完全硬化的時(shí)候就進(jìn)行拆模板，混凝土硬化前過(guò)早承載或受到振動(dòng)，很容易產(chǎn)生裂縫。

2.2.3 鋼筋保護(hù)層偏大

施工澆注混凝土?xí)r為鋪設(shè)架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負(fù)筋下沉混凝土保護(hù)層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負(fù)彎矩鋼筋沒(méi)有通長(zhǎng)配置時(shí)，裂縫往往會(huì)出現(xiàn)在負(fù)彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。

2.2.4 保護(hù)措施不到位

混凝土澆注后，沒(méi)有按規(guī)定的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致樓板收縮開裂。養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過(guò)早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮；混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍；樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機(jī)具和材料集中，或過(guò)早進(jìn)人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動(dòng)，使其產(chǎn)生裂縫。

2.3氣溫、空氣等環(huán)境因素導(dǎo)致樓板裂縫

現(xiàn)在樓板在周圍氣溫、空氣等環(huán)境因素的影響下，也會(huì)產(chǎn)生裂縫的?？諝獾南鄬?duì)濕度越低，混凝土收縮越大；空氣溫度升高，混凝土的收縮隨之增大；長(zhǎng)期風(fēng)吹、日曬也會(huì)使混凝土收縮增大。

3樓板裂縫產(chǎn)生的危害

混凝土是多組分復(fù)合材料，在溫度和濕度變化的條件下，硬化并產(chǎn)生體積變形。由于各種材料變形不一致，互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力，造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見(jiàn)的微細(xì)裂縫，我們一般稱微裂。這種微細(xì)裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護(hù)不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴(kuò)展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見(jiàn)裂縫，成為宏觀裂縫，嚴(yán)重的形成樓板上下貫通縫，這就成為有害裂縫。這樣的裂縫將對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力，防火性、抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學(xué)侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

3.1影響結(jié)構(gòu)承載力和使用安全性

對(duì)于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許有寬度在一定范圍內(nèi)的裂縫存在，但是裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽視的，尤其是一些使用者在裝修時(shí)又給地面增加了很多設(shè)計(jì)者沒(méi)有考慮的荷載時(shí)。

3.2影響結(jié)構(gòu)的防水性

樓板產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對(duì)使用者所帶來(lái)的最直接的問(wèn)題是滲漏水的危害，尤其是在沒(méi)有做防水的房間表現(xiàn)突出。

3.3嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命

化學(xué)侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。這些破壞作用的發(fā)生或進(jìn)行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個(gè)重要的影響因素。一般從結(jié)構(gòu)拆模到裝修完成，要經(jīng)過(guò)2-3個(gè)月的時(shí)間，有的大型工程還要跨年施工。這時(shí)空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等就會(huì)順著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進(jìn)行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。