樓板混凝土裂縫的成因與治理

張志良

（山西三建集團(tuán)有限公司 山西省 030024）

引言

在房屋樓板混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫隨處可見(jiàn)。雖然大部分裂縫的產(chǎn)生與存在對(duì)于建筑房屋的安全穩(wěn)定不會(huì)造成影響，但是大的裂縫造成的后果是不可估計(jì)的。且只要存在裂縫，對(duì)于房屋居民的居住體驗(yàn)是非常不利的，會(huì)讓建筑房屋的施工企業(yè)單位的施工能力受到質(zhì)疑。因此，減少樓板混凝土開(kāi)裂已經(jīng)是所有從事這方面建設(shè)人員的首要任務(wù)。想要能有針對(duì)性的解決開(kāi)裂問(wèn)題的方法，首先要對(duì)裂縫特點(diǎn)和其原因有所了解。

1 裂縫的特點(diǎn)

樓板裂縫與其它裂縫有點(diǎn)不同，一般有以下四個(gè)特點(diǎn)：

（1）樓板裂縫一般是貫通的，不是只在一點(diǎn)產(chǎn)生裂縫。

（2）樓板裂縫出現(xiàn)的地方一般都是建筑的陽(yáng)角部分，裂縫和框架梁夾角都是在45°角左右。

（3）大多數(shù)裂縫都會(huì)出現(xiàn)在二樓以上的樓板當(dāng)中，首層出現(xiàn)裂縫的幾率很少。

（4）樓板裂縫出現(xiàn)的時(shí)間大多數(shù)是在工程驗(yàn)收半年后。

2 樓板混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

樓板裂縫產(chǎn)生的原因有很多分類(lèi)，各界都有自己的總結(jié)分析，本文就這些原因做了簡(jiǎn)要的分析：

2.1 溫度應(yīng)力

在很多裂縫產(chǎn)生原因當(dāng)中，溫度應(yīng)力常常被提到，溫度應(yīng)力的影響對(duì)于裂縫的影響一般都是界面的溫度差引起的，這里主要指由鋼筋混凝土板上下兩個(gè)界面的溫差引起。在有關(guān)人員的觀察下，可以得出大多數(shù)建筑房屋的樓面板的上下界都是在同一個(gè)溫度水平的。在這類(lèi)情況下，裂縫是不會(huì)產(chǎn)生的，而在有一些樓面板的上下界不處于同一溫度的特殊情況，由于混凝土的自身特性，在溫度低的界面上很有可能產(chǎn)生裂縫[1]。

2.2 干縮裂縫

混凝土硬化后，在各類(lèi)約束條件下發(fā)生的干縮現(xiàn)象是造成樓板混凝土開(kāi)裂的主要原因之一?；炷恋闹瞥尚枰芏嗨肿饔?，在水泥發(fā)生水化和混凝土所含的水分發(fā)生蒸發(fā)的情況下都會(huì)引起混凝土的干縮?；炷恋氖湛s量在第一年是最多的，在有關(guān)人員的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，其第一年的收縮量可占20年收縮量的80%左右。水泥作為一項(xiàng)混合材料，很容易發(fā)生收縮現(xiàn)象，且水泥由于水分損失而發(fā)生的收縮現(xiàn)象對(duì)于其長(zhǎng)度的影響可達(dá)到1%。在混凝土各類(lèi)材料的約束條件下，收縮長(zhǎng)度值的影響才會(huì)下降到0.05%以下，這種水泥的收縮現(xiàn)象被稱(chēng)為“自身收縮”?；炷了值恼舭l(fā)是混凝土發(fā)生干縮現(xiàn)象的主要因素，被稱(chēng)為“塑性收縮”。樓板的表面由于處于外部，其外表面混凝土水分的蒸發(fā)速度相對(duì)于內(nèi)部的是非?？斓?。在外表面和內(nèi)部混凝土收縮不同步的情況下，混凝土收縮就會(huì)因?yàn)榧s束而產(chǎn)生拉應(yīng)力。在這類(lèi)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，混凝土的表面就會(huì)發(fā)生塑性開(kāi)裂。其次，混凝土收縮還會(huì)讓其它結(jié)構(gòu)對(duì)樓板產(chǎn)生應(yīng)力作用而引起樓板開(kāi)裂，比如混凝土梁和柱[2]。當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫隨之而生，而且從應(yīng)力較大的地方向應(yīng)力較小的地方延伸，逐漸形成影響樓板性能的較大的裂縫。在預(yù)拌混凝土樓板結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于混凝土干縮引起的裂縫現(xiàn)象將會(huì)更加嚴(yán)重。

2.3 支撐結(jié)構(gòu)裂縫

在建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，混凝土樓板都是由各類(lèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐起來(lái)的。如果支撐出現(xiàn)問(wèn)題，則混凝土樓板很容易產(chǎn)生裂縫。很多情況下，如支撐體系出現(xiàn)剛度不足或者梁柱板之間的支撐剛度差距過(guò)大，在樓板上荷載作用下，支撐體系很容易發(fā)生結(jié)構(gòu)的變形和沉陷。在實(shí)際施工當(dāng)中，由于施工力度過(guò)大，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的操作過(guò)于頻繁，很容易引起支撐體系的位置發(fā)生改變，導(dǎo)致支撐的剛度發(fā)生變化。這些對(duì)于支撐的結(jié)構(gòu)影響都會(huì)造成混凝土樓板的開(kāi)裂。

2.4 混凝土制作

在混凝土樓板的實(shí)際施工當(dāng)中，混凝土制作的不當(dāng)都會(huì)在一定程度上引起混凝土結(jié)構(gòu)性能的變化，導(dǎo)致開(kāi)裂，如在混凝土制作當(dāng)中，混合材料的配合比不適當(dāng)；進(jìn)行各類(lèi)機(jī)械加工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷；在對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，養(yǎng)護(hù)條件的缺乏等因素都會(huì)增加裂縫產(chǎn)生的可能或讓裂縫有變大的趨勢(shì)。因此，混凝土裂縫的產(chǎn)生和多項(xiàng)混凝土制作過(guò)程中的施工不恰當(dāng)是分不開(kāi)的，都有著密不可分的聯(lián)系。一條裂縫的產(chǎn)生，很可能是多條因素共同作用的。

2.5 板筋安置位置

在很多房屋建筑結(jié)構(gòu)中，板的負(fù)筋的保護(hù)層厚度都存在過(guò)大的現(xiàn)象。在過(guò)厚的鋼筋作用下，對(duì)于板的受力是非常不利的?；炷翗前搴苋菀自谶@類(lèi)因素影響下使上部發(fā)生開(kāi)裂。不過(guò)這種裂縫很小，不是通縫，對(duì)于樓板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響不大，所以板徑的位置不是造成樓板裂縫的主要因素，但同樣需要施工人員避免。

2.6 模板干燥

當(dāng)混凝土樓板的模板非常干燥時(shí)，也很有可能產(chǎn)生裂縫。在很多現(xiàn)場(chǎng)施工中，施工人員為了加快施工進(jìn)度，縮短工期，很多樓板的模板都沒(méi)有進(jìn)行澆水處理或只進(jìn)行少量的澆水，就進(jìn)行混凝土的施工步驟。這些水分在陽(yáng)光下，很容易就被蒸發(fā)掉。在每年七八月份溫度最高的時(shí)候，混凝土樓板很容易因?yàn)檫^(guò)于干燥而產(chǎn)生裂縫[3]。

2.7 沙礫過(guò)少

混凝土樓板作為建筑的頂板，施工監(jiān)察比較困難。相關(guān)人員在這方面的監(jiān)管力度比較低，在各類(lèi)條件作用下，很容易出現(xiàn)樓板沙礫過(guò)少的情況，導(dǎo)致混凝土的坍落度在90mm時(shí)。自由水分蒸發(fā)后，樓板會(huì)非常容易產(chǎn)生裂縫。

2.8 樓板較薄

在樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樓板設(shè)計(jì)的比較薄也是裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要原因。雖然在力學(xué)方面，樓板的慣性矩足夠大時(shí)，在加工完成后是不會(huì)產(chǎn)生裂縫的。但由于樓板過(guò)薄，在實(shí)際投入使用時(shí)，會(huì)因?yàn)榛顒?dòng)荷載的作用，可能讓樓板不間斷的發(fā)生振動(dòng)，導(dǎo)致了樓板裂縫的產(chǎn)生。

3 樓板混凝土裂縫的防止措施

在現(xiàn)階段，我國(guó)技術(shù)人員已經(jīng)研究出了多項(xiàng)減少樓板裂縫的方法，通過(guò)筆者的分析，主要有以下幾個(gè)方面：

3.1 模板和支撐體系的剛度控制

混凝土樓板的開(kāi)裂多由于結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性造成的，因此一定要對(duì)其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性加以控制。樓板的模板和支撐體系需具有一定的剛度，模板和支撐體系之間的距離要合適，防止樓板的模板和梁的模板之間的剛度差距過(guò)于懸殊。有些樓板由于所處位置環(huán)境的原因，經(jīng)常會(huì)在施工時(shí)被使用，導(dǎo)致承受的活動(dòng)荷載很大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在這一些樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適當(dāng)?shù)募由现误w系，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.2 混凝土配制過(guò)程控制

在預(yù)拌混凝土制作過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該使用規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量及滿(mǎn)足和易性條件的最少用水；在施工設(shè)備能夠達(dá)到的條件下，應(yīng)該保證混凝雨坍落度不能太大；且在制作過(guò)程中注意外加劑的控制。對(duì)于可能引起混凝土干縮的外加劑，最好不要采用；在水泥的使用上，一定要選擇對(duì)于本工程項(xiàng)目最合適的水泥品種，較少混凝土的收縮量，讓其凝固時(shí)間在合適的范圍內(nèi)。

3.3 樓板混凝土振搗控制

在進(jìn)行樓板混凝土振搗之前，施工人員一定要對(duì)預(yù)拌混凝土的級(jí)配有所了解。在制作級(jí)配不同的混凝土?xí)r進(jìn)行振搗的力度是不一樣的。對(duì)于一些級(jí)配的混凝土，千萬(wàn)不能過(guò)度的振搗，否則很容易引起混凝土的離析和泌水，讓混凝土樓板的表面不夠光滑平整。存在水泥含量很多的砂漿層，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，混凝土樓板的厚度都是不大的，使用儀器進(jìn)行一次有效的振搗就能讓樓板中的混凝土完全密實(shí)，施工人員一定要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證振搗的恰當(dāng)合適。且要在混凝土全部都沉淀收縮之后，才能進(jìn)行混凝土樓板的最后抹面工作[4]。

3.4 保證混凝土強(qiáng)度

混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生是需要一定的沉淀時(shí)間的，在樓板混凝土制作施工完成之后，要讓混凝土進(jìn)行一定時(shí)間的自然反應(yīng)。產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度后，才能開(kāi)展下一步驟。在混凝土進(jìn)行終凝的最開(kāi)始階段，也要避免混凝土樓板上存在較大的荷載，當(dāng)荷載較大時(shí)，這時(shí)的樓板很容易產(chǎn)生震動(dòng)，尤其是在一些經(jīng)常使用的樓板中，它們的混凝土施工一般都是最后完工的。很多施工單位，由于缺乏這方面知識(shí)，在混凝土施工完成后不等混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度，馬上進(jìn)行接下來(lái)的施工步驟；在施工期，樓板上的荷載也沒(méi)有進(jìn)行有效控制，對(duì)混凝土樓板進(jìn)行各種施工荷載的施加。這些都導(dǎo)致了樓板各個(gè)地方都產(chǎn)生了裂縫。只有加強(qiáng)管理控制，才能減少這方面裂縫的產(chǎn)生。

3.5 施工器材的控制

在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，樓板的模板支架作用是非常大的，施工人員如非必須，最好不要太早將其拆除。如果必須拆除，也應(yīng)該在拆除后把回頭頂安裝在合適的位置，施工使用的器材和材料都不要堆放過(guò)于集中，對(duì)于強(qiáng)度還未達(dá)標(biāo)的混凝土樓板，很可能造成支撐力度不夠而產(chǎn)生裂縫。

3.6 養(yǎng)護(hù)過(guò)程控制

養(yǎng)護(hù)人員對(duì)于預(yù)拌混凝土的收縮曲線(xiàn)應(yīng)該有很深的了解。在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，要保證混凝土樓板表面足夠濕潤(rùn)，在混凝土終凝開(kāi)始時(shí)期，養(yǎng)護(hù)人員要按照規(guī)定進(jìn)行混凝土的澆水。在養(yǎng)護(hù)期過(guò)后，如果施工環(huán)境過(guò)于干燥，導(dǎo)致混凝土水分不夠，也應(yīng)該澆水養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

樓板混凝土的開(kāi)裂現(xiàn)象對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響是很大的。只有不斷加大優(yōu)化措施，解決這類(lèi)問(wèn)題，才能讓建筑質(zhì)量更高。在今后，希望有關(guān)人員能夠很好地理好混凝土樓板開(kāi)裂方面的有關(guān)問(wèn)題。