現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫分析及控制措施

杜滟琳 許志強(qiáng)

摘 要：隨著商品混凝土和泵送技術(shù)的廣泛應(yīng)用，施工周期大大縮短，在這種情況下，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板不同程度地出現(xiàn)了裂縫。這種裂縫常常引起樓板滲漏、鋼筋腐蝕、混凝土碳化等現(xiàn)象，引起業(yè)主的投訴并影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命。為此，本文主要對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)理、原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的控制措施。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土；樓板裂縫；控制措施

1 混凝土裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

通常而言，裂縫是指固體材料內(nèi)的某種不連續(xù)現(xiàn)象，學(xué)術(shù)上屬于結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度理論范疇。通過大量研究得出，裂縫屬于一種人們可以接受的材料特征。近代亞微觀理論研究表明，結(jié)構(gòu)物的裂縫具有絕對(duì)性，無裂縫是相對(duì)的。據(jù)測(cè)算得出，（4～8）×10-4為混凝土收縮值范圍，2到3mpa為混凝土抗拉強(qiáng)度范圍，則（2～4）×104MPa為其彈性模量值。通過公式 得出，1×10-4為混凝土變化允許范圍，而（4～8）×10-4為其具體收縮值，與混凝土變化允許范圍相比，混凝土具體收縮較大，因此，裂縫產(chǎn)生具有必然性。那么?；炷两Y(jié)構(gòu)物裂縫如何有效控制成為了關(guān)鍵，要求相關(guān)部門、人員必須在合理范圍內(nèi)控制裂縫。一般而言，微觀裂縫與宏觀裂縫為混凝土裂縫的主要類型。微觀裂縫是指混凝土在開裂荷載以下或荷載沒有加載前就存于混凝土內(nèi)，因多種因素，如沉陷、水化等導(dǎo)致混凝土干縮進(jìn)而出現(xiàn)無法直接察覺的微小裂縫。其對(duì)混凝土塑性變形將造成嚴(yán)重影響。

宏觀裂縫是指在所有荷載作用下出現(xiàn)的裂縫，裂縫形狀各異，且與結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況具有密切關(guān)聯(lián)性。

2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因

在具體使用環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)物往往需承受諸多荷載，最主要的有2種，如外荷載、變形荷載。則裂縫產(chǎn)生的原因可具體歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

1、通過靜荷載、動(dòng)荷載等外荷載的直接應(yīng)力產(chǎn)生，也就是根據(jù)常規(guī)方式進(jìn)行計(jì)算的應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。

2、通過外荷載作用，結(jié)構(gòu)次應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。因大量結(jié)構(gòu)物具體工作狀態(tài)并不完全等同于常規(guī)計(jì)算模型，如一般選取薄膜理論計(jì)算殼體，殼面誤差相對(duì)較小，則誤差主要存于相對(duì)邊緣位置，因此位置的彎矩、切力等產(chǎn)生裂縫。

3、因變形變化產(chǎn)生的裂縫，其引發(fā)因素一般為溫度、收縮、膨脹等。具體而言，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，如變形無法實(shí)現(xiàn)則會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力，該應(yīng)力與結(jié)構(gòu)剛度存有密切關(guān)聯(lián)性，當(dāng)應(yīng)力比規(guī)定數(shù)值大時(shí)則會(huì)產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)裂縫后才能滿足變形，同時(shí)降低剛度，應(yīng)力松弛。

3 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制措施

1、材料措施

適當(dāng)提高材料的抗裂能力和材料的收縮能力，配置混凝土所用的水泥，盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥，采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。減少水灰比，混凝土所用的骨料應(yīng)控制其含泥量和級(jí)配，因?yàn)楹嗔刻髸?huì)使混凝土的“干”縮性增加。另外盡量減小鋼筋的直徑，加密鋼筋間距等，這些都是防止樓板產(chǎn)生裂縫的有效措施。

2、施工措施

（1）加強(qiáng)商品混凝土質(zhì)量管理，嚴(yán)禁運(yùn)輸過程和現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r擅自加水，保證混凝土配合比不被人為破壞，確?；炷翝矒v的質(zhì)量，以防止裂縫的產(chǎn)生。

（2）施工中應(yīng)注意做到防止早振，過振造成的板混凝土出現(xiàn)分層而降低混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度；同時(shí)，混凝土澆筑完工后，必須派專人澆水養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)用塑料薄膜覆蓋，可減少和防止水分蒸發(fā)過快和溫濕差變化過大引起的主拉應(yīng)力。一般混凝土澆筑完畢24小時(shí)后方可進(jìn)行施工放樣，48小時(shí)進(jìn)行模板制作、安裝等其他作業(yè)，嚴(yán)禁集中堆載及施加沖擊荷載。

（3）鋼筋制作安裝時(shí)，板面負(fù)筋<Φ12，距梁200mm外設(shè)置600×600mm方格網(wǎng)，≥Φ12設(shè)置1000×1000mm馬凳筋，以保證板面負(fù)筋的位置。

（4）嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度。應(yīng)采用鐵架子或墊塊等措施來固定負(fù)筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不會(huì)下沉，從而有效控制保護(hù)層厚度，避免支座處因鋼筋下沉，保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫。

（5）應(yīng)提高模板制作、安裝工藝，保證其具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，使之能承受施工過程中所產(chǎn)生的荷載，以避免由于模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。

（6）應(yīng)加強(qiáng)混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)管理，對(duì)混凝土施工的每個(gè)環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)禁野蠻施工，以盡量避免人為因素造成混凝土施工質(zhì)量下降，而引起裂縫的產(chǎn)生。

在使用小直徑鋼筋的情況下，可適當(dāng)提高配筋率，來提高混凝土的極限拉伸應(yīng)變；角部負(fù)筋應(yīng)雙向配置，單向板也應(yīng)四面均配置負(fù)筋。在相同配筋率的情況下，采用直徑較小的鋼筋，縮小鋼筋間距，可提高現(xiàn)澆板的抗裂能力。

3、裂縫處理措施

對(duì)產(chǎn)生的裂縫要全面分析，仔細(xì)研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定，是否仍處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并做好檢查記錄。針對(duì)混凝土裂縫的分析，常見的有以下處理措施：

表面處理法：表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的縫及不再活動(dòng)的縫。常用材料有環(huán)氧樹脂類等。進(jìn)行裂縫處理時(shí)混凝土表面應(yīng)堅(jiān)實(shí)、清潔，有的表面根據(jù)材料要求還要求干燥。

填充法：用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫（>0.3mm），這種方法操作簡(jiǎn)單，而且費(fèi)用低。對(duì)于寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開V型槽，然后作填充處理。

4、針對(duì)性預(yù)防

第一，塑性收縮裂縫的預(yù)防。首先應(yīng)保證泵送混凝土的質(zhì)量，入模前應(yīng)對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查，保證坍落度符合設(shè)計(jì)要求；混凝土運(yùn)輸車不得隨意加水，尤其對(duì)摻加粉煤灰和使用火山灰水泥的泵送混凝土，更要引起注意，因其坍落度損失尤為敏感；不使用分層、泌水離析的混凝土，同時(shí)注意防止混凝土早凝出現(xiàn)沉降裂縫。如緩凝劑使用不當(dāng)，引起凝結(jié)時(shí)間延緩，甚至長(zhǎng)期不凝，應(yīng)重新澆筑混凝土；夏季高溫、干燥、大風(fēng)天氣澆筑混凝土?xí)r盡量避開中午高溫段，充分利用早、晚低溫段。風(fēng)大時(shí)應(yīng)采用擋風(fēng)措施，降低風(fēng)速，降低表面水分蒸發(fā)速率；在施工過程中應(yīng)及時(shí)檢查有無出現(xiàn)塑性裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫，應(yīng)立即進(jìn)行二次抹壓或二次振搗，但不要過振防止分層，抹壓也不要使面層過于密實(shí)，防止毛細(xì)孔蒸發(fā)加重；振搗時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)一點(diǎn)，充分排出多余水分和空氣，減少和減小混凝土內(nèi)部孔隙以降低混凝土收縮量；澆筑完畢應(yīng)立即對(duì)混凝土表面進(jìn)行防蒸發(fā)處理，鋪放塑料布最簡(jiǎn)單有效，但應(yīng)壓好周邊防止被風(fēng)掀起。目前最有效的措施是水濕養(yǎng)護(hù)，覆蓋防水布或噴霧直至終凝正常養(yǎng)護(hù)為止。

第二，沉降裂縫預(yù)防。在滿足可泵性的條件下，適當(dāng)減小水灰比和坍落度，使流動(dòng)性適宜，降低運(yùn)輸、澆筑振搗過程骨料因顆粒大小密度不同造成的差異沉降；施工條件允許可適當(dāng)加入緩凝劑以延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，以適應(yīng)模板等沉陷引起開裂；坡屋頂，坡面較陡，對(duì)大流動(dòng)性的泵送混凝土，在重力作用下更易向下流淌，造成泵送混凝土大粒徑流動(dòng)快，表面層流動(dòng)快于底層，很容易形成離析，出現(xiàn)沉降不均的差異開裂，尤以靠近坡屋頂屋脊兩側(cè)為嚴(yán)重。澆筑坡層頂速度可適當(dāng)放慢，用木抹將向下流淌的細(xì)骨料拌合物向上趕推，適當(dāng)拍打使其加速下沉，減少離析，防止開裂。防蒸發(fā)布的鋪設(shè)應(yīng)緊跟澆筑，硬結(jié)后的正常養(yǎng)護(hù)亦應(yīng)加以重視。

4 結(jié)束語

總之，建筑工程裂縫問題，是長(zhǎng)期困擾工程技術(shù)人員的一大技術(shù)難題。且近年來，隨著新技術(shù)、新材料的應(yīng)用而日趨增多，它已影響到人們的生活和生產(chǎn)，是迫切需要解決的技術(shù)難題。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建立在強(qiáng)度的極限承載力基礎(chǔ)上的，但大多數(shù)工程的使用標(biāo)準(zhǔn)卻是由裂縫控制的。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑工程中最為常見的混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫問題進(jìn)行了探討，提出了防止裂縫出現(xiàn)的綜合控制方法及措施，以期將鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫控制在無害范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

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