現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的形成原因和防治

【摘要】裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。本文對(duì)混凝土工程中常見的一些樓板裂縫問題進(jìn)行了認(rèn)真研究、探討分析，并針對(duì)具體情況提出了一些具體的預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；分析；預(yù)防

隨著鋼筋混凝土現(xiàn)澆板在建設(shè)工程中的推廣和應(yīng)用，混凝土現(xiàn)澆板的裂縫問題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的，有外部荷載引起的，有養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的等。在實(shí)際工程中要區(qū)別對(duì)待，如何有效防止裂縫的產(chǎn)生是我們需解決的問題。

一、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因

商品混凝土現(xiàn)澆板裂縫主要分布在板角、板跨中以及樓面的凹凸部位。其中板角45o裂縫普遍存在；樓板跨中裂縫的分布呈現(xiàn)一定的隨機(jī)性，但以縱橫向最多；大跨度開間中部出現(xiàn)裂縫的幾率較大，裂縫多為橫向，少數(shù)為縱向；有時(shí)板面會(huì)出現(xiàn)無(wú)規(guī)則龜裂。

大部分樓板貫穿裂縫主要出現(xiàn)在混凝土澆筑后一年左右，在各部位裂縫中，多數(shù)板角、跨中裂縫最終發(fā)展為完全貫穿型，而板面龜裂則主要為面層裂縫。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的成因在材料、施工、設(shè)計(jì)和構(gòu)造等方面具有以下特點(diǎn)。

1、材料方面

現(xiàn)澆樓板已廣泛采用商品混凝士，商品混凝土的生產(chǎn)以控制混凝土強(qiáng)度等級(jí)和坍落度為主，為滿足施工性能要求普遍采用高用水量、高水泥用量、高砂率的配比方案。同時(shí)，為節(jié)約成本，混凝土中普遍采用礦物摻合料。此外，由于原材料的緊缺性，骨料的級(jí)配和雜質(zhì)含量都缺乏嚴(yán)格控制。因此同等級(jí)混凝土收縮性能相差很大，多數(shù)混凝土可能有較大的收縮值。

2、施工方面

普遍存在趕進(jìn)度、趕工期現(xiàn)象。施工進(jìn)度多為10天一層，有的進(jìn)度甚至達(dá)到7天一層，模板周轉(zhuǎn)快，新澆樓板上荷早，且沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。有些工程施工過程中缺乏嚴(yán)格管理，存在負(fù)筋踩塌、支模錯(cuò)位、雨天澆筑混凝土等現(xiàn)象。

施工過程中的缺陷?；炷翉?qiáng)度等級(jí)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；水灰比過大；現(xiàn)澆板厚度不夠；鋼筋位置不到位或數(shù)量不夠；配筋量不足等均會(huì)造成現(xiàn)澆板的撓度過大，從而引起現(xiàn)澆板在受彎抗拉處產(chǎn)生裂縫。特別是懸挑構(gòu)件，由于工人在澆注混凝土過程中，將現(xiàn)澆板上的負(fù)彎矩鋼筋踩倒，使構(gòu)件不能承受負(fù)彎矩從而引起裂縫，如果拆模較早，嚴(yán)重的甚至引起構(gòu)件斷縫?；炷翑嚢璧臅r(shí)間短，拌合物稠度不勻，混凝土運(yùn)輸、澆筑、間歇等時(shí)間超過規(guī)定；不留施工縫或施工縫留置不當(dāng)；工序安排不合理；模板支撐下沉等都將會(huì)產(chǎn)生裂縫。

在鋼筋混凝土現(xiàn)澆板中預(yù)埋了水電專業(yè)的各種PVC管線，削弱了板的有效斷面，由于PVC管與混凝土的物理性能相差很遠(yuǎn)，粘結(jié)效果差，在荷載、收縮、溫度變化時(shí)，板中埋設(shè)的穿線管處成為易裂縫的應(yīng)力集中處，產(chǎn)生裂縫。

混凝土的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。按規(guī)范要求，一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天；加緩凝劑等外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天?；炷翝仓戤吅笤?2小時(shí)內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2前，不得踩踏或安裝模板及支架等。

拆模不當(dāng)。拆模時(shí)混凝土強(qiáng)度雖達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上，但拆模后未加支撐或支撐不當(dāng)，使得部分樓面在施工荷載作用下產(chǎn)生的效應(yīng)大于設(shè)計(jì)荷載產(chǎn)生的效應(yīng)。

3、設(shè)計(jì)方面

住宅建設(shè)中，多追求大開間，大跨度平面設(shè)計(jì)，同時(shí)，出于采光和外觀要求，樓板多有凹凸，變截面部位多。樓板厚度多取設(shè)計(jì)下限，以降低成本，大量的住宅樓裝修時(shí)甚至出現(xiàn)了樓板鉆穿現(xiàn)象。

4、構(gòu)造方面

以考慮樓板的受力鋼筋為主，縱長(zhǎng)建筑多設(shè)置后澆帶，板角多配置放射構(gòu)造鋼筋以防止板角45o裂縫的產(chǎn)生。除大跨度開間外，板面很少配筋，以節(jié)約成本。

由于抗震要求，當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍剛度高，層層設(shè)有圈梁，對(duì)樓板的整體約束作用強(qiáng)，同時(shí)商品混凝土現(xiàn)澆樓板是典型的大體表結(jié)構(gòu)，混凝土失水速度快，因此混凝土干燥收縮的發(fā)展速度快，干燥收縮值大。此外，由于溫度變化的影響，疊加變形更大，在強(qiáng)約束作用下，自然易于開裂。

根據(jù)上述對(duì)裂縫產(chǎn)生原因的分析，可以采取以下幾個(gè)方面的防治措施，以減少和避免這些裂縫的出現(xiàn)。

二、鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的防治措施

鑒于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板開裂對(duì)建筑物耐久性的潛在威脅和所造成的社會(huì)影響，采用各種預(yù)防措施，有效控制和減少樓板開裂現(xiàn)象，這些可從材料、設(shè)計(jì)和構(gòu)造以及施工措施加以控制。

1、材料措施

通過與過去自拌混凝土開裂情況的對(duì)比，商品混凝土高的干燥收縮變形被認(rèn)為是樓板開裂的最主要原因，因此，材料抗裂措施主要是圍繞控制和減少混凝土收縮展開的，主要包括：控制泵送混凝土的坍落度、減少單位用水量、減少水泥用量、控制砂率、控制砂的細(xì)度模數(shù)、采用粉煤灰等礦物摻合料、降低砂石含泥量、改善級(jí)配等等。

嚴(yán)格控制混凝土用砂的質(zhì)量，控制水灰比；混凝土用砂應(yīng)采用中粗砂，如果砂粒過細(xì)，砂的含泥量超過國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不僅會(huì)降低強(qiáng)度，也會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。因?yàn)槟嗟呐蛎浵禂?shù)大于水泥膨脹系數(shù)。

2、設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施

設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施的主要目的是提高鋼筋混凝土樓板的抗拉強(qiáng)度和減少收縮和溫度應(yīng)力的積累和集中。包括：設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)建筑物體量的大小，合理設(shè)置后澆帶，釋放混凝土的收縮，避免收縮應(yīng)力的積累；減少樓面的凹凸部位，避免收縮應(yīng)力集中；適當(dāng)提高樓板的配筋率，減少鋼筋直徑和間距，提高抗裂能力；采用雙層雙向的樓板配筋方案；在板角等應(yīng)力集中部位，設(shè)置放射筋或鋼筋網(wǎng)格；對(duì)大跨度樓板，設(shè)置面層抗裂鋼筋以及合理設(shè)置負(fù)彎矩鋼筋等。

3、施工措施

加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護(hù)工作?；炷琉B(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過程中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不重視混凝土的養(yǎng)護(hù)，既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，又會(huì)使其在硬化過程中失水得不到及時(shí)補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫。尤其在夏季高溫下施工，更應(yīng)該按規(guī)范要求對(duì)混凝土采取覆蓋：如草簾、麻袋和塑料布等并經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，使其保持足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)。減少溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效的控制裂縫的產(chǎn)生。

嚴(yán)格控制混凝土施工各環(huán)節(jié)對(duì)現(xiàn)澆板產(chǎn)生的裂縫。如在施工過程中對(duì)水灰比的控制，混凝土運(yùn)輸時(shí)間、攪拌時(shí)間、澆筑時(shí)間、間歇時(shí)間等的控制，均應(yīng)滿足混凝土的初凝時(shí)間要求；安排有經(jīng)驗(yàn)的熟練操作人員進(jìn)行混凝土施工，在各工序過程中加強(qiáng)檢查力度，減少由施工控制不嚴(yán)帶來(lái)的裂縫問題。

加強(qiáng)與水電各專業(yè)的協(xié)調(diào)工作?，F(xiàn)澆板中敷設(shè)的各種專業(yè)的PVC管線應(yīng)符合規(guī)范要求，同時(shí)管線應(yīng)分散敷設(shè)，避免多根管線的集中敷設(shè)在受力較集中的地方。特別是多根線管的集散處使截面混凝土受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中，是容易導(dǎo)致裂縫發(fā)生的薄弱部位，線管在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處可按技術(shù)要求采用線盒；若管線較多時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)澆板中的管線上下部增設(shè)鋼筋或鋼筋網(wǎng)，以彌補(bǔ)現(xiàn)澆板截面受到的削弱，加強(qiáng)該部位的變形能力。

材料吊卸區(qū)域的樓板裂縫；目前在主體結(jié)構(gòu)施工過程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。在樓板混凝土澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，就開始忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng)，這就給大開間部位的房間雪上加霜，更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊，振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。這些裂縫一旦形成，就難于閉合，這種情況在住宅工程主體中較為常見，因此必須嚴(yán)格按規(guī)范要求：在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架。

嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度；現(xiàn)澆板負(fù)筋一般放置在支座梁鋼筋上面與鋼筋綁扎在一起，采用鐵架子或混凝土墊快等措施來(lái)固定負(fù)彎矩筋的位置，保證在施工過程中現(xiàn)澆板負(fù)彎矩筋不下沉，可有效控制保護(hù)層厚度，避免支座處因?yàn)樨?fù)彎矩筋下沉，保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫。

三、結(jié)論

樓板裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)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，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行，加強(qiáng)管理和監(jiān)督，嚴(yán)格控制好各工序工作，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

以上對(duì)混凝土裂縫的形成原因、限制以及修補(bǔ)措施進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討。具體事故中要我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題應(yīng)多分析多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防措施，采用合理的方法進(jìn)行處理，混凝土的裂縫是完全可以避免的。隨著當(dāng)今我們對(duì)混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題會(huì)逐漸得以圓滿的解決。

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