預(yù)拌混凝土樓板裂縫施工因素分析

黃永生

摘要：預(yù)拌混凝土的推廣使用無疑是建筑工藝技術(shù)的一個進步，尤其是高強度混凝土和特種混凝土以及混凝土外加劑的使用，更是有力地推動了混凝土技術(shù)的發(fā)展。隨著預(yù)拌混凝土在城市建設(shè)中的普及使用，混凝土的拌制質(zhì)量有了很大的提高，然而樓板裂縫出現(xiàn)率似有上升。防止樓板開裂已經(jīng)成為大家共同關(guān)心的課題，從施工的角度出發(fā)，探討裂縫產(chǎn)生的原因以及防治措施。

關(guān)鍵詞：預(yù)拌混凝土；混凝土樓板；裂縫；施工因素

中圖分類號：TU225文獻標識碼：A文章編號：1672-3198(2009)04-0294-01

1引言

從以往施工經(jīng)驗來看，樓板裂縫的開展大多有以下幾種情況：

(1)裂縫在板面沿樓板支座邊300mm范圍內(nèi)平行于支座開展，甚至板的四周都出現(xiàn)裂縫并且連續(xù)；

(2)在板角處裂縫與相鄰兩支座成45度角展開；

(3)與施工井架位置相接的樓板常出現(xiàn)裂縫。

這些裂縫大多在工程竣工后一段時間才被發(fā)現(xiàn)，往往這時樓板還幾乎沒有使用荷載。在冬季北風(fēng)干燥天氣時更為明顯。有時裂縫寬度在水泥沙漿找平層表面被放大了，實際上在混凝土樓板的裂縫寬度大多在0.3mm以下，裂縫的深度在15mm左右。如何分析這種樓板裂縫的問題呢?從混凝土徐變特性的角度去看，高強度混凝土對于防止(或減少)樓板裂縫開展來說并不都是有利的?；炷列熳兊闹饕鹨蚴撬酀{體中存在毛細孔，毛細孔越多混凝土強度越低，徐變就越大，反之徐變就越小。在超靜定結(jié)構(gòu)中，混凝土徐變可以釋放或減輕混凝土因收縮、溫度變化或沉陷產(chǎn)生的應(yīng)力集中，減少不均勻收縮和約束收縮所引起的應(yīng)力，從而減少裂縫的開展。從這個意義上來講，預(yù)拌混凝土比現(xiàn)場攪拌的有更高的強度，因此降低了混凝土徐變和塑性變形的能力，使調(diào)整或限制裂縫開展的可能性減少了。此外。預(yù)拌混凝土普遍使用的某些外加劑也有可能增強混凝土的干縮性能，增加混凝土裂縫開展的機會。

2樓板裂縫的原因

(1)干縮裂縫：硬化混凝土在約束條件下的干縮是樓板產(chǎn)生裂縫的一個比較常見的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸發(fā)會引起混凝土干縮。一般認為，混凝土的收縮在一年內(nèi)可完成20年收縮量的75～80％。水泥水化引起的收縮稱為“自身收縮”，水化中水泥石損失水分引起的干縮可高達長度的1％，只是混凝土集料的內(nèi)部約束作用使這干縮值減少到O，05％。混凝土凝結(jié)期間水分蒸發(fā)引起的千縮稱為“塑性收縮”，塑性收縮構(gòu)成混凝土干縮的主體，由于樓板表層混凝土水分蒸發(fā)的速度比內(nèi)部快得多，表層混凝土的收縮受到下層相對不收縮的內(nèi)部混凝土的約束引起拉應(yīng)力，因此混凝土表層很容易產(chǎn)生塑性開裂。此外，樓板混凝土的收縮也受到結(jié)構(gòu)的另一部分(如混凝土梁、柱)的約束而引起拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時混凝土將會產(chǎn)生裂縫，并且能夠在比開裂應(yīng)力小得多的應(yīng)力作用下擴展延伸。預(yù)拌混凝土以上問題更為嚴重。

(2)支撐沉陷裂縫：新澆混凝土樓板容易在模板、支撐變形的情況下產(chǎn)生裂縫。由于支撐的剛度不足或梁板支撐剛度差異較大，在荷載作用下變形沉陷，施工期間的過度震動使支撐剛度變異部位多次瞬間相對位移以及過早拆模等等都可能使混凝土在發(fā)展足夠強度以支撐其自身重量之前產(chǎn)生裂縫。沉陷變形也是混凝土樓板裂縫開展的另一個常見原因?；炷了冶取⑺涠冗^大，或使用過量粉砂。

(3)水灰比：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、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差，將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，抗拉強度低，容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。泵送砼為了滿足泵送條件：坍落度大，流動性好，易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象，此時，砼脫水干縮時，就會產(chǎn)生表面裂縫。

(4)混凝土施工中過分振搗，模板、墊層過于干燥：混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮。產(chǎn)生裂縫。

(5)混凝土澆搗后過分抹干壓光和養(yǎng)護不當：過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。而養(yǎng)護不當也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力。過遲養(yǎng)護，由于受風(fēng)吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過快，水泥缺乏必要的水化水，而產(chǎn)生急劇的體積收縮，此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫度大，養(yǎng)護不當最易產(chǎn)生溫差裂縫。

(6)樓板的彈性變形及支座處的負彎矩：施工中在混凝土未達到規(guī)定強度，過早拆模，或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，致使砼早期強度低或無強度時，承受彎、壓、拉應(yīng)力，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護，把板面負筋踩彎等，將會造成支座的負彎矩，導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。此外，大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會使支座產(chǎn)生負彎矩造成橫向裂縫。

(7)后撓帶施工不慎而造成的板面裂縫：為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力，規(guī)范要求采用施工后澆帶法，有些施工后澆帶不完全按設(shè)計要求施工，例如施工未留企口縫；板的后澆帶不支模板，造成斜坡搓；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。

3針對裂縫產(chǎn)生的原因，在施工因素方面采取相應(yīng)措施，以減少樓板裂縫的產(chǎn)生

模板及其支撐系統(tǒng)要有足夠的剛度。樓板模板支撐的間距要適宜，使樓板模板剛度與梁模板剛度不至于相差太大。在與施工井架相接的或施工運輸頻繁經(jīng)過的樓板模板中適當加強模板支撐系統(tǒng)。預(yù)拌混凝土應(yīng)使用設(shè)計允許的最小水泥用量和能滿足和易性要求的最小用水量，設(shè)備允許情況下，不要用過大的塌落度。使用各種外加劑時要注意，盡量不要選用增加混凝土干縮的外加劑；選擇合適的水泥品種，使混凝土收縮減少，凝固時間合適；混凝土內(nèi)砂石水泥的級配力求最優(yōu)。了解預(yù)拌混凝土的級配情況，對某些級配的混凝土，不要過度振搗樓板混凝土，過度的振搗會使混凝土產(chǎn)生離析和泌水，使混凝土樓板表面形成水泥含量較多的沙漿層和水泥漿層，容易產(chǎn)生干縮裂縫。由于一般樓板的厚度不大，使用平板振動器勻速拖過一次就可使樓板的混凝土成型密實。要在混凝土沉淀收縮基本完成后才開始樓板的最終抹面。在樓板的混凝土施工完成后，要等樓板混凝土有一定的強度后才進行下一道工序的施工。在混凝土終凝初期應(yīng)避免施工荷載對樓板產(chǎn)生較大的震動。特別是與施工井架相接的樓板，其混凝土施工完成是最后的，而上施工荷載受震動是最早和最頻繁的。有些施工單位為了搶工期，在樓板混凝土搗制完成后第二天就上人上材料進行下工序施工，往往導(dǎo)致這位置的樓板多處產(chǎn)生裂縫。施工期間不要過早拆除樓板的模板支架。必要時可在拆除模板后在適當位置上安裝回頭頂。施工機具和材料不要集中堆放在一塊樓板上，避免造成較大的荷載使還未達到強度的混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。了解預(yù)拌混凝土的收縮曲線，加強混凝土養(yǎng)護，保持混凝土樓板表面濕潤。在常溫下養(yǎng)護不少于兩周，特別是在混凝土終凝初期，要嚴格按要求進行澆水養(yǎng)護。養(yǎng)護期后，在施工期間特別干燥的時候也應(yīng)進行澆水養(yǎng)護。

4裂縫的處理

對于不影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用的裂縫，我們可以用比較簡單的方法對裂縫進行修補。修補前需要對樓板裂縫進行檢測與研究以確定裂縫部位、開裂程度和裂縫產(chǎn)生的原因，對應(yīng)選擇適當?shù)男扪a方法以達到下述一個或幾個目標：(1)修復(fù)或增加強度或剛度；(2)提供防水和抗?jié)B性能；(3)改善混凝土表面外觀；(4)增加耐久性。在修補中應(yīng)防止進一步人為的損傷樓板結(jié)構(gòu)或增加樓板的荷載。盡量避免大動大補，并盡可能保持原結(jié)構(gòu)的外觀。