淺談混凝土裂縫成因及預(yù)防措施

曾建

身份證號(hào)碼：452201198108241236 廣西省南寧市 530021

摘要：鋼筋混凝土樓面板的裂縫，是較難克服的質(zhì)量通病之一，特別是住宅工程樓面出現(xiàn)裂縫，往往會(huì)引起投訴、糾紛以及索賠要求等。但實(shí)踐證明，通過合理設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理控制手段可以克服裂縫的產(chǎn)生。本文著重分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并主要從施工角度，提出了控制裂縫的幾項(xiàng)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；樓板；裂縫；預(yù)防方法

前言

在建筑物的建造和使用過程中，有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的報(bào)道屢見不鮮。一般樓板裂縫有如下特點(diǎn)：裂縫出現(xiàn)時(shí)間一般為該樓板澆筑混凝土后8個(gè)月至一年；樓板都用的是商品混凝土；房間中部裂縫較長(zhǎng)，與橫墻平行，為貫穿裂縫；房間陰角處裂縫與橫墻成45度角，延伸至墻邊，為貫穿裂縫；裂縫寬度較小，一般為1毫米以內(nèi)；裂縫一旦存在就不會(huì)閉合消失；樓板中的鋼筋與混凝土均符合設(shè)計(jì)要求。

1.強(qiáng)化混凝土裂縫控制的背景

實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫一般可以分為荷載裂縫以及變形裂縫，如果沒有得到及時(shí)有效的控制就會(huì)直接影響到建筑產(chǎn)品自身使用的綜合質(zhì)量狀況，從前混凝土裂縫情況只要進(jìn)行相對(duì)有效的控制，就可以完全避免混凝土裂縫情況，但是隨著近年來建筑行業(yè)的日益興起，出現(xiàn)了越來越多的商品混凝土，在混凝土攪拌、運(yùn)輸、以及燒筑工作等方面都得到了最大程度上的改善情況，使得混凝土養(yǎng)護(hù)工作變得盡善盡美，但是也隨之出現(xiàn)了越來越多的混凝土裂縫問題，儼然已經(jīng)成為現(xiàn)階段建筑行業(yè)所不可避免的現(xiàn)實(shí)問題，所以混凝土裂縫已經(jīng)從原來的特殊性逐漸向普遍性轉(zhuǎn)變，引起了相關(guān)技術(shù)工作人員以及全社會(huì)的廣泛關(guān)注。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，由于混凝土出現(xiàn)裂縫情況首先受到影響的就是露天混凝土的結(jié)構(gòu)問題，例如城市建設(shè)橋梁以及房屋建筑的地下室等樓板露面等方面，而有害的腐蝕介質(zhì)就會(huì)通過建筑工程中涉及到的裂縫直接對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接性侵蝕，最終使得這些建筑出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏情況，影響了其自身的使用效能，嚴(yán)重情況下還會(huì)直接影響

2.鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生原因

2.1混凝土原材料質(zhì)量原因主要有水泥凝結(jié)或膨脹不正常；骨料中含泥量過多；堿性骨料與堿性很強(qiáng)的水泥起化學(xué)反應(yīng)，生成有膨脹能力的堿—硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞；水灰比、塌落度過大，或使用過量粉砂。

2.2設(shè)計(jì)原因主要包括地基不均勻沉降，引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開裂；設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)澆板的配筋計(jì)算過程中，忽略了板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗(yàn)算，由此而引起裂縫的產(chǎn)生；結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫。

2.3施工質(zhì)量原因主要有混凝土施工過分振搗，模板、墊層過于干燥；混凝土澆搗后過分抹干壓光，使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂；施工工藝不當(dāng)致使支座處負(fù)筋下陷，保護(hù)層過大，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫；混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，過早拆模，或者混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載，造成混凝土樓板的彈性變形；后澆帶施工不慎而造成板面裂縫；樓面墊層內(nèi)暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng)，保護(hù)層厚度不足，造成板面沿管線長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。

3.施工質(zhì)量方面

（1）混凝土施工過分振搗，模板干燥?；炷琳駬v后，粗骨料下沉擠出水分和空氣，造成表面砂漿層，它比下面混凝土有較大的干縮性，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。

（2）混凝土振搗后過分抹平壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多的浮到表面，形成含水量很大的水泥砂漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，引起混凝土表面碳化收縮。

（3）由于施工工藝不當(dāng)引起，致使支座處負(fù)彎矩筋下陷，造成保護(hù)層過大。固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。施工中混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，過早拆模，或者在混凝土未達(dá)到終凝前就上荷載，造成混凝土表面的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩，致使混凝土在強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí)，承受彎、拉、壓應(yīng)力，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。

（4）后澆帶施工不慎造成露面裂縫。為了解決混凝土收縮變形或溫度應(yīng)力，規(guī)范要求采用后澆帶施工法，有些后澆帶施工不能完全按規(guī)范要求施工，如板的后澆帶未獨(dú)立設(shè)置支撐系統(tǒng)，大梁兩邊的樓板不均勻沉降都可能造成樓板的裂縫。

（5）露面墊層內(nèi)鋪設(shè)的安裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng)，如水管、電線套管鋪設(shè)不夠牢靠、集中鋪設(shè)、上下交疊鋪設(shè)致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內(nèi)，保護(hù)層不足都可能造成板面沿管線長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。

（6）目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中，普遍存在著質(zhì)量與工期的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均5-7天左右一層，最快甚至不足5天一層。因此當(dāng)樓層混凝土澆筑完畢不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，就忙著進(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樓板容易產(chǎn)生裂縫。

4.混凝土原材料方面

（1）盡量不使用或少使用高早強(qiáng)水泥，不使用民辦小廠生產(chǎn)的水泥，水泥投入使用前認(rèn)真對(duì)水泥標(biāo)號(hào)及安定性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于大體積混凝土應(yīng)采用水化熱的礦渣水泥、粉煤灰水泥，以降低水化熱。

（2）采取嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)、認(rèn)真地對(duì)進(jìn)場(chǎng)砂石骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。

（3）嚴(yán)格控制混凝土施工的水灰比。嚴(yán)格控制水和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小孔隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。

（4）采用外加劑和摻合料：混凝土中摻有減水、塑化、引氣、緩凝作用的外加劑，不僅可以改善混凝土拌合物的工作性能，由于水灰比的降低，對(duì)提高泵送混凝土強(qiáng)度，減少混凝土收縮、裂縫都有積極作用。

鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫是混凝土結(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性能，影響到建筑物的使用功能，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)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別、對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

5.施工中應(yīng)采取的主要技術(shù)措施

施工中應(yīng)采取的主要技術(shù)措施樓面裂縫的發(fā)生除以陽(yáng)角45度斜角裂縫為主外，還有較常見的兩類：一類是預(yù)埋線管及線管集中處；另一類為施工中周轉(zhuǎn)材料較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區(qū)域?，F(xiàn)從施工角度進(jìn)行綜合分析，并分類采取以下幾項(xiàng)主要技術(shù)措施：

5.1重點(diǎn)加強(qiáng)樓面鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)措施。鋼筋在樓面砼板中是受抗拉力，起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩和防止砼收縮和溫差裂縫發(fā)生的雙重作用，而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護(hù)層前提下才能確保有效。實(shí)際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在受到砼墊塊及模板的依托下保護(hù)層較易正確控制。但當(dāng)墊塊間距放大至1.5米時(shí)，鋼筋網(wǎng)的合理保護(hù)層厚度就無法保障，所以縱橫向的墊塊間跨限制在1平方米中放2塊。與此相反，樓面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)，一直是施工中的一大難題。其原因：板的上層鋼筋一般較細(xì)，施工中受到人員踩踏后容易彎曲、變形、下墜，鋼筋離樓層模板的高度較大無法受到模板的依托保護(hù)；各工種交叉作業(yè)，造成施工人員眾多、行走十分頻繁，尤其砼泵管裝拆時(shí)無處落腳難免被大量踩踏，上層鋼筋網(wǎng)的鋼筋小馬凳設(shè)置間距過大，甚至不設(shè)（僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐）。

根據(jù)施工實(shí)踐，建議樓面雙層雙向鋼筋（包括分離式配置的負(fù)彎矩筋）必須設(shè)置鋼筋小馬凳，其橫向間跨不應(yīng)大于700毫米（即每平方米不得少于2只），特別是對(duì)于細(xì)小鋼筋，小馬凳的間距應(yīng)控制在600毫米以內(nèi)（即每平方米不得少于3只），同時(shí)采取下列綜合措施加以解決：

（1）盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間，在板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋應(yīng)及時(shí)穿插，做到不留或少留尾巴，以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。

（2）在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)臨時(shí)簡(jiǎn)易通道（或鋪設(shè)跳板），以供施工人員通行。

（3）安排足夠數(shù)量的鋼筋工（一般應(yīng)不少于3-4人）在砼澆筑前及澆筑中及時(shí)進(jìn)行整修，特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最易發(fā)生處（四周陽(yáng)角處、預(yù)埋線管處以及大跨度房間外）應(yīng)重點(diǎn)檢查和修復(fù)。

5.2預(yù)埋線管處的裂縫防治。預(yù)埋線管，特別是多根線管的集中處容易導(dǎo)致裂縫。當(dāng)預(yù)埋線管直徑較大，開間寬度較大，且線管的敷設(shè)走向重合時(shí)，很容易發(fā)生樓面裂縫。因此對(duì)于較粗的管線或多根線管的集中處須加強(qiáng)。根據(jù)我公司的經(jīng)驗(yàn)，建議增設(shè)的抗裂短鋼筋采用Φ6～Φ8，間距≤100。

5.3材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治。目前在主體結(jié)構(gòu)施工過程中，普遍存在質(zhì)量與工期的矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5-7天左右一層，最快時(shí)甚至不足5天一層。因此當(dāng)樓層砼澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，就忙著鋼筋、鋼管、模板等材料吊運(yùn)施工，這就給大開間部位的房間雪上加霜。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。并且這些裂縫一旦形成，就難于閉合，形成永久性裂縫，這種情況在高層住宅主體快速施工時(shí)較常見。對(duì)這類裂縫的綜合防治措施如下：

（1）主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強(qiáng)求過快，樓層澆筑完后的必要養(yǎng)護(hù)必須獲得保證主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度宜控制在6-7天一層為宜。

（2）科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計(jì)劃，在樓層砼澆筑完畢的24小時(shí)后，可做一些測(cè)量、定位、彈線等準(zhǔn)備工作，最多只允許暗柱鋼筋焊接工作，不允許吊裝大宗材料，避免沖擊負(fù)載。砼終凝后可先分批安排運(yùn)少量暗柱和剪力墻鋼筋進(jìn)行綁扎活動(dòng)，做到輕卸、輕放，以控制和減少?zèng)_擊振動(dòng)力。第3天方可開始吊裝鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。

（3）對(duì)計(jì)劃中的臨時(shí)大開間材料吊裝堆放區(qū)域部位（一般約40平方米左右）的模板支撐架設(shè)前，應(yīng)預(yù)先考慮采用加密立桿（立桿的縱、橫向間距均不宜大于800毫米）和擱柵增加模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施，以增強(qiáng)剛度、減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載，并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面鋪設(shè)舊木模板以保護(hù)和擴(kuò)散外力，防止裂縫的發(fā)生。

5.4對(duì)樓面砼的養(yǎng)護(hù)，防裂措施。

（1）嚴(yán)格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開始澆注承臺(tái)砼，對(duì)粗骨料進(jìn)行噴水和護(hù)蓋；施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚，避免陽(yáng)光直曬；在水箱中加入冰塊，降低拌和水的溫度；在基坑內(nèi)設(shè)一大功率的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)散熱。

（2）埋設(shè)6層冷卻管，每層冷卻管配一潛水泵，在第一批開始砼初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫，冷卻水流速應(yīng)大于15L/min，冷卻水采用嘉陵江水，持續(xù)養(yǎng)生7天。通過冷卻排水，帶走砼體內(nèi)的熱量，許多工程實(shí)踐表明，此方法可使大體積砼體內(nèi)的溫度降低3-4攝氏度。

（3）澆注砼時(shí)，采用薄層澆注，控制砼在澆注過程中均勻上升，避免砼拌和物堆積過大高差，砼的分層厚度控制在20-30cm。

（4）砼澆注后，搭設(shè)遮陽(yáng)布棚，避免陽(yáng)光曝曬承臺(tái)表面。

（5）砼澆注后，砼表面用土工布覆蓋保溫，并灑水養(yǎng)生，使砼緩慢降溫、緩慢干燥，減少砼內(nèi)外溫差。

（6）砼澆筑后，每2小時(shí)量測(cè)冷卻管出口的水溫和砼表面溫度，若溫差大于20℃時(shí)，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如加快冷卻水的流通速度等措施，以控制溫差小于25℃。

6、結(jié)束語(yǔ)

綜上分析，混凝土質(zhì)量通病因施工因素產(chǎn)生的較普遍，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時(shí)務(wù)須要對(duì)混凝土裂縫開展認(rèn)真研究，區(qū)別對(duì)待。治理的原則，涉及結(jié)構(gòu)安全的，當(dāng)機(jī)立斷，迅速采取相應(yīng)對(duì)策，綜上所述，對(duì)于混凝土通病的防治是一個(gè)綜合性的問題，需要經(jīng)過設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫巍，孫光遠(yuǎn)主編，房屋維修及預(yù)算[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.5.

[2]李靜峰 冉 博.小議混凝土裂縫形成的原因及預(yù)防措施[J].活力，2010（12）：266-266

[3]盛玉芳.建筑工程施工中混凝土裂縫成因預(yù)防及處理措施[J].青海科技，2010（03）：72-73

[4]王赫主編，建筑工程質(zhì)量事故分析（第二版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2008年

[5]陳雙全.混凝土施工溫度裂縫的控制措施[J].今日科苑，2010（06）：150-150