鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫的形成機(jī)理及防治方法

黃光玉

（玖龍環(huán)球（中國(guó)）投資集團(tuán)有限公司，廣東 東莞523000）

1 引言

現(xiàn)階段，混凝土施工技術(shù)的發(fā)展不僅改善了混凝土的各項(xiàng)性能，也提高了混凝土的質(zhì)量。然而，混凝土薄板裂縫問題卻越來越頻繁、嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查顯示，常見的混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫與溫度、收縮、荷載效應(yīng)等因素有密切關(guān)系。其中，超過85%的裂縫是溫度或收縮變形引起的，其余為荷載效應(yīng)引起的。從本質(zhì)上來說，明確鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫類型及形成機(jī)理，能夠?yàn)榱芽p防治方案的提出提供有力保障?？梢?，本研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

2 鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫的類型及形成機(jī)理

2.1 墻腳及墻角裂縫的形成機(jī)理

建筑工程中的墻腳及墻角處的裂縫發(fā)生率偏高，一般出現(xiàn)的裂縫最短為0.3mm，最長(zhǎng)為3.0mm。根據(jù)對(duì)其走向的分析，發(fā)現(xiàn)此處裂縫多沿板厚度方向分布，出現(xiàn)裂縫后逐漸向外延伸，直至貫穿整個(gè)墻面。就裂縫的形狀而言，一般表現(xiàn)為上寬下窄，基本上呈現(xiàn)“V”形，并且通常會(huì)順著墻體的軸線方向呈弧狀分布，各裂縫間相互貫通。

此處裂縫的產(chǎn)生與荷載效應(yīng)有密切關(guān)系[1]。具體形成機(jī)理體現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。在建筑設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算鋼筋時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，負(fù)彎筋的長(zhǎng)度與實(shí)際要求不符，對(duì)連續(xù)板的支撐力不足。（2）施工缺陷。施工中的蓋筋支撐力不足，會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)下沉傾向，無法發(fā)揮作用。（3）墻體濕潤(rùn)度不足。混凝土中的水分會(huì)被墻體吸收，而混凝土中的水分大量流失會(huì)導(dǎo)致混凝土材料黏結(jié)度不夠，產(chǎn)生裂縫。

2.2 順板內(nèi)布線管裂縫及其形成機(jī)理

鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板施工過程中，也會(huì)沿板內(nèi)布線管出現(xiàn)裂縫。該裂縫發(fā)生的位置多在板底處。此類裂縫的寬度一般最短為0.01mm，最長(zhǎng)為0.2mm。大多數(shù)裂縫只發(fā)展到布線管位置，只有少數(shù)裂縫會(huì)貫穿沿板厚度。此類裂縫的寬度相對(duì)較細(xì)[2]，裂縫的形狀以出線狀為主；僅有少數(shù)裂縫出現(xiàn)于穿線管端部，以放射狀為主。

此裂縫的產(chǎn)生與施工技術(shù)密切相關(guān)。通常來講，由于板內(nèi)配筋剛度和直徑偏小。施工期間，底板鋼筋支撐力不足，混凝土重力效應(yīng)影響，鋼筋下沉問題比較常見。與此同時(shí)，布線管也會(huì)下沉。布線管位置的混凝土中，主要成分是水泥漿，粗骨料較少。而水泥漿的收縮能力較強(qiáng)，若在施工中未按照相關(guān)規(guī)定應(yīng)用技術(shù)，將會(huì)加大施工荷載，引起裂縫。

2.3 板面不規(guī)則裂縫及其形成機(jī)理

鋼筋混凝土中的面板不規(guī)則裂縫比較常見。該裂縫的多發(fā)位置為板面凸出部位。此類裂縫與其名稱類似，裂縫沒有規(guī)則或方向特點(diǎn)。其寬度一般最短為0.3mm，最長(zhǎng)為1.5mm，裂縫嚴(yán)重時(shí)，寬度可達(dá)到3.0mm。在板面各部位，都可能會(huì)出現(xiàn)板面不規(guī)則裂縫，其中以凸出位置為主。若裂縫比較嚴(yán)重，可能會(huì)使板面上的裂縫上下貫通。此種裂縫會(huì)致使板面被分割不同小塊，且各板塊都不規(guī)則。

同時(shí)，混凝土材料類型、成分配比與用量等，均會(huì)對(duì)該裂縫的發(fā)生產(chǎn)生影響。若選擇的混凝土含泥量較大，后期并未定期對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容與國(guó)家相關(guān)規(guī)定不相符，都可能引起變形裂縫。此外，自然條件也會(huì)引發(fā)板面不規(guī)則裂縫。

2.4 垂直于板長(zhǎng)邊方向的裂縫及其形成機(jī)理

垂直于板長(zhǎng)邊方向的裂縫，一般最短為0.05mm，最長(zhǎng)為0.5mm。板長(zhǎng)邊方向的中間部位是垂直于板長(zhǎng)邊方向裂縫的頻發(fā)位置。若板平面尺寸出現(xiàn)變化，結(jié)構(gòu)受到的外力作用點(diǎn)也會(huì)改變，使裂縫也會(huì)隨之發(fā)生改變。

此裂縫的產(chǎn)生與混凝土收縮、板邊緣的外力約束有密切關(guān)系。圈梁、墻體等結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)板的收縮產(chǎn)生較大的約束，長(zhǎng)邊中部在應(yīng)力變化的影響下產(chǎn)生的裂縫程度不同。角區(qū)內(nèi)，支撐力若發(fā)生改變會(huì)在一定程度上增加拉應(yīng)力，且所增加的拉應(yīng)力會(huì)超過混凝土能夠承受的強(qiáng)度。因而，在板面上會(huì)出現(xiàn)板面不規(guī)則裂縫。另外，板上下表面的溫差、濕度等，也會(huì)引起裂縫。

3 鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫的防治方法

3.1 設(shè)計(jì)階段的防治方法

鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫，可從設(shè)計(jì)階段加以防治。（1）選用合理的結(jié)構(gòu)體系。建筑物的平面設(shè)計(jì)要具有規(guī)則性，盡量避免平面形狀發(fā)生突變。出現(xiàn)不規(guī)則平面設(shè)計(jì)時(shí)，可設(shè)置圈梁，提高平面的規(guī)則性。若建筑物結(jié)構(gòu)跨度度大于40m，可設(shè)置伸縮縫，降低因溫差變化而致使變形裂縫的可能性。（2）合理設(shè)置配筋率。配筋時(shí)，在確保結(jié)構(gòu)延性的基礎(chǔ)上，現(xiàn)澆板內(nèi)的配筋要以密配和細(xì)筋為主，進(jìn)一步提高配筋率，抑制混凝土收縮。同時(shí)，將放射筋配置于外墻拐角的現(xiàn)澆板內(nèi)，提高現(xiàn)澆板的抗裂性能，避免其出現(xiàn)裂縫。（3）重視現(xiàn)澆板厚度。施工中，需要明確的是住宅現(xiàn)澆板厚度，應(yīng)不小于110mm；陽臺(tái)、廚房等地區(qū)的現(xiàn)澆板厚度應(yīng)大于90mm。在明確并增加樓板厚度的基礎(chǔ)上，提高板的剛度和承載力。（4）合理選擇結(jié)構(gòu)材料。選擇鋼筋材料時(shí)，要選擇韌性較好、可焊性較強(qiáng)的鋼筋材料。一般縱向受力鋼筋以HRB400熱軋鋼金為主；箍筋以Q35熱軋鋼金為主；樓板混凝土強(qiáng)度應(yīng)在C20和C30之間。

3.2 施工階段的防治方法

在施工階段，首先應(yīng)重視混凝土的配比。在混凝土配比期間，要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)配合比通知單控制混凝土的水灰比。其次，是澆筑質(zhì)量。澆筑前，應(yīng)清理模板內(nèi)的雜物及鋼筋油污等。澆筑期間，要對(duì)混凝土出機(jī)溫度進(jìn)行控制，采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧?，避免出機(jī)溫度過高。再次，控制厚度。對(duì)現(xiàn)澆板的厚度與混凝土保護(hù)層等厚度進(jìn)行控制，設(shè)置長(zhǎng)鋼筋馬凳用于對(duì)混凝土的支撐，馬凳的彼此間距要小于1m。最后，重視養(yǎng)護(hù)。定期對(duì)施工完畢的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，降低收縮裂縫的發(fā)生率。

3.3 控制材料質(zhì)量與環(huán)境因素的影響

防治鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫過程中，也要重視材料質(zhì)量與環(huán)境因素對(duì)混凝土施工質(zhì)量的影響。一方面，選擇原材料時(shí)，要嚴(yán)格禁止使用特細(xì)砂，選擇級(jí)配良好的粗骨料、細(xì)骨料。另一方面，盡量避免在大風(fēng)天氣和高溫天氣澆筑混凝土，以避免混凝土結(jié)構(gòu)水分過快損失，降低變形裂縫發(fā)生率。

4 結(jié)語

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，鋼筋混凝土現(xiàn)澆薄板變形裂縫現(xiàn)象比較常見。不同裂縫的形成機(jī)理不同，因而需要展開針對(duì)性分析。本文在研究中，對(duì)墻腳及墻角的裂縫、順板內(nèi)布線管裂縫、板面不規(guī)則裂縫、垂直于板長(zhǎng)邊方向裂縫等裂縫類型與形成機(jī)理展開探討。在此基礎(chǔ)上，從設(shè)計(jì)階段、施工階段和材料與環(huán)境階段，分析變形裂縫防治的方法。期望在本次相關(guān)內(nèi)容的探究下，可以為日后解決薄板變形裂縫問題，以及提高建筑工程質(zhì)量，提供幫助。