現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫分析

王衛(wèi)芳　薛軍娜

【摘 要】本文結合工程建設過程中混凝土裂縫的主要因素進行分析，對混凝土裂縫形成的成因以及控制措施進行詳細的闡述。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；施工

混凝土裂縫是由于混凝土硬化的過程中，受溫度的影響而產生裂縫。目前由于土木工程施工過程中，以混凝土結構占主要地位，而且其耐久性以及防水性占主要的原因，建筑物的裂縫防治問題已成為了熱門話題?，F(xiàn)結合多年來的施工實踐教訓，分析如何防治樓面裂縫問題。

1.混凝土裂縫的主要原因

混凝土裂縫是建筑工程中較為普遍存在的問題，混凝土裂縫原因形成主要因素綜合起來可以分成四個方面：設計因素、材料和混凝土配合比因素、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護因素。

1.1設計原因

設計中導致裂縫的主要成因有這幾點：

設計中結構中斷面突變，導致應力集中所產生的構件裂縫。設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫（偏心、應力過大等）。設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫（如墻板、樓板）。設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。

1.2材料和混凝土配合比原因

（1）材料原因。混凝土材料選用中導致裂縫的主要成因有這幾點：

粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產生?；炷镣饧觿?、摻和料選擇不當、或摻量不當，導致混凝土收縮嚴重，也是產生裂縫的重要原因。水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大，粉煤灰及礬土水泥收縮值較小，快硬水泥收縮大。水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響越大?；炷猎O計強度等級越高，混凝土脆性越大，越易開裂。

（2）混凝土配合比原因。設計中水泥等級或品種選用不當。配合比中水灰比（水膠比）過大。單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。

1.3施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

對于現(xiàn)場澆搗混凝土施工，若是振搗或者是插入不當，漏振、過振等情況的發(fā)生，都會影響到混凝土的密實性和均勻性，導致裂縫的產生。大體積混凝土工程，不僅缺少兩次的抹面，比較容易出現(xiàn)裂縫問題，大體積混凝土澆筑，對水化計算不準，現(xiàn)場混凝土的降溫或者是保溫工作不到位，引起的混凝土內部的溫度過高或者是內外的溫差過大，混凝土產生的溫度裂縫，現(xiàn)場的養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2.關于現(xiàn)澆混凝土樓板施工中裂縫的控制

2.1混凝土樓板裂縫原因分析

由于裂縫具有較明顯的規(guī)律性和普遍性，排除了偶然因素的影響（如設計失誤施工事故等），它反映了目前在工程結構領域中一個相當普遍的問題，就是建筑物裂縫問題。大量的調查與實測研究證明，砼裂縫原因有兩類：

第一類，由外荷載直接應力引起的裂縫和次應力引起的裂縫。

第二類，由變形作用引起的裂縫，變形作用包括溫度變形、收縮變形和地基不均勻沉降變形。

大部分澆現(xiàn)澆樓板大量裂縫的出現(xiàn)并非與荷載有直接關系，通過對現(xiàn)澆樓板裂縫現(xiàn)狀的調研、分析可以認定，90%以上的裂縫是由變形作用引起的；在變形作用中，由地基不均勻沉降變形引起的裂縫發(fā)生的很少，主要是溫度變形和收縮變形引起的。

現(xiàn)澆砼樓板是表面系數(shù)較大的構件，上述砼的溫度應力和收縮變形，如果是完全自由的，變形達到最大值時，內應力為零，也就不會產生裂縫。如果變形受到約束，在完全約束狀態(tài)下內應力達到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解為約束變形和顯現(xiàn)變形（實際變形），也就是說，在約束狀態(tài)下，結構首先要求有變形的余地，如結構能滿足要求不再產生約束應力；如結構沒有條件滿足要求，則必然產生約束應力，超過砼的抗拉強度，導致開裂。

2.2裂縫與施工質量控制水平的關系

裂縫與施工質量控制水平有著重大的關系，是由內因外因共同作用下產生的。砼是粗集料、細集料、和無機膠結材料（水泥）和氣體組成的非均質堆聚結構，充滿著微觀裂縫，但肉眼是看不到的。在建筑工程實踐中，是以肉眼可見與不可見裂縫作為裂縫存在與不存在的相對標準。肉眼可見裂縫的起始范圍約為0.02-0.05mm，從對工程有害影響方面和最小界限判斷，0.05mm較為合適，即認為建筑物存在小于0.05mm的裂縫為無裂縫建筑。

（1）裂縫的出現(xiàn)與養(yǎng)護條件的關系。干燥的環(huán)境對早期砼的抗裂能力有嚴重影響，國內有關試驗表明，濕潤養(yǎng)護的砼其極限拉伸值比干燥養(yǎng)護的要大20%-50%。裂縫一旦產生，開始的微裂縫和楔形裂縫的尖端起到毛細管的吸水作用和楔劈作用，收縮應力集中，裂縫向下延伸，此種裂縫一般發(fā)生較早，當砼再次經(jīng)歷溫差變化及干縮變形時，應力集中于原有裂縫處，致使原有的部分裂縫裂透。

（2）裂縫出現(xiàn)的部位與薄弱環(huán)節(jié)的關系。施工縫處，多是接搓處理不細，致使新舊砼銜接不緊密，砼凝固過程中收縮變形引發(fā)裂縫。在線管預埋時不按規(guī)程嚴格操作，致使線管位置的保護層厚度失控，有的多管交叉，如不仔細處理會使局部截面削弱，抵抗砼變形能力減小，在砼產生溫差應力或干縮時，在此位置引發(fā)裂縫。

早期塑性裂縫，中后期產生的裂縫，有許多是早期裂縫的發(fā)展，這種裂縫一般發(fā)生較早，在砼澆筑完數(shù)小時內便出現(xiàn)，有的干縮裂縫是早期塑性裂縫的延伸。目前，隨著泵送砼施工工藝的發(fā)展，使砼裂縫控制的技術難度大大增加，泵送砼由于流動性與和易性的要求，坍落度增加，水灰比增大，水泥標號提高，水泥用量、用水量、砂率均增加，骨料粒徑減小等諸因素變化，導致砼的收縮及水化熱作用增加，收縮時間延長。

3.裂縫控制措施

裂縫控制是相當復雜的，它涉及到結構設計，地基基礎，施工技術，材料質量，環(huán)境狀態(tài)等諸多因素。本人認為，對現(xiàn)澆板裂縫的控制主要應采取以下幾項措施：

3.1優(yōu)化砼配合比

優(yōu)化砼的配合比，一次來提高砼的抗拉性能，無論是現(xiàn)場的拌制的小坍落度砼還是泵送的砼，都應該在現(xiàn)有的配合比的基礎上，來進一步試驗研究高性能的砼，優(yōu)選有利于抗裂性能的砼級配，盡力減小水灰比沒減少坍落度，降低砂率，增加骨料粒徑，降低含泥量及雜質含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。

3.2改善砼養(yǎng)護工藝

改善砼養(yǎng)護工藝，減少砼自身收縮試驗證明，養(yǎng)護條件對砼的收縮影響很大，養(yǎng)護14天的收縮比養(yǎng)護3天的收縮降低約20%。按施工規(guī)范進行養(yǎng)護，能有效地持續(xù)地使砼表面保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。澆筑時間不長的砼，仍然處于凝結、硬化過程，水泥水化速度較快，養(yǎng)護形成的潮濕條件可防止砼表面脫水而產生收縮裂縫。

3.3規(guī)范施工操作規(guī)程

規(guī)范施工操作規(guī)程，避免砼澆筑后的擾動盡量采用小流水段施工，砼現(xiàn)澆板澆筑后不要過早上人，合適的開砌時間應在樓板砼達到5N/mm2后；為使砼不早期受損，且不影響工期，宜采取早強措施；5N/mm2值應制作同條件試塊，確定達到的天數(shù)。樓板澆筑完畢時，新澆砼、模板體系、施工人員、機具、腳手板和手推車等也可能使下一層樓板超載。除非下一層板的砼已達100%設計強度。一般情況下應在上層的砼澆筑完后再拆下層模板。

3.4重視薄弱環(huán)節(jié)管理

重視薄弱環(huán)節(jié)管理，控制引發(fā)裂縫對施工縫，后澆帶、預埋線管部位，塑性裂縫等，應嚴格按規(guī)范施工，制定具體措施，作好技術交底，必要時加膨脹劑，調節(jié)砼的收縮。

4.結語

裂縫是普遍混凝土工程不可避免的現(xiàn)象，泵送的混凝土施工也是如此，但混凝土裂縫問題的出現(xiàn)不僅降低建筑物的抗?jié)B能力，影響混凝土的使用功能，還會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此，施工中，應采取有效的方法來預防裂縫的產生，滿足建筑物安全穩(wěn)定的要求。