高層建筑混凝土樓板裂縫的防治策略分析

郭斌

蕪湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 安徽蕪湖 241000

土木工程項(xiàng)目數(shù)量逐年增加，相關(guān)施工工藝與新型材料也在不斷的更新與完善，混凝土作為建筑施工過程中極為重要的材料，對工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量有著重要的影響，其作為混合型材料，具有較強(qiáng)的可塑性與承載能力，因此，得到了廣泛的應(yīng)用。混凝土的原材料主要是水泥、砂石骨料等，材料獲取相對方便簡單，使其逐漸成為土木工程建筑行業(yè)當(dāng)中必不可少的重要材料之一。隨著建筑物的高度不斷增加，對于相關(guān)建筑材料的整體需求也在大幅度增加，傳統(tǒng)的建筑模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求?；炷敛牧吓c鋼筋的搭配大幅度提升了抗震耐壓性能，從而最大程度上滿足建筑物的需求。但是就目前現(xiàn)狀來看，土木工程施工建設(shè)中應(yīng)用混凝土樓板時(shí)常會出現(xiàn)裂縫問題，會導(dǎo)致樓板漏水、不隔音等相關(guān)問題，嚴(yán)重的情況下會對整個(gè)建筑的使用安全與質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。為了有效解決當(dāng)前土木工程建筑樓板裂縫問題，就必須要從其原因和機(jī)理入手，采取有針對性的措施進(jìn)行預(yù)防和養(yǎng)護(hù)，降低裂縫的發(fā)生概率，從而最大程度上保障建筑樓板的安全穩(wěn)定使用。

1 高層建筑混凝土樓板裂縫的成因

1.1 荷載裂縫

當(dāng)荷載施加于混凝土樓板上時(shí)，樓板在力的作用下，會相應(yīng)地產(chǎn)生拉應(yīng)力，并促使樓板裂縫的生成，裂縫將沿著垂直于主拉應(yīng)力的方向即順應(yīng)樓板寬度的方向橫穿樓板的截面。此外，軸壓力以及壓應(yīng)力也會引發(fā)混凝土樓板的裂縫問題，包括在樓板頂部產(chǎn)生的水平裂縫，在與梁連接的集中荷載部位以及支座負(fù)彎矩部位產(chǎn)生的斜向裂縫，受壓應(yīng)力作用產(chǎn)生裂縫時(shí)，一般是混凝土的應(yīng)變值達(dá)到了單軸受壓峰值，該裂縫危害較嚴(yán)重，需要采取科學(xué)合理的手段進(jìn)行防治。

1.2 溫度應(yīng)力

在樓板混凝土出現(xiàn)裂縫的多種原因當(dāng)中，溫度應(yīng)力常被提及，其對于樓板混凝土出現(xiàn)裂縫的影響通常都是由界面的溫度差異帶來的，所謂的界面溫度差異通常指的是鋼筋混凝土樓板上下兩個(gè)界面之間的溫度差異，在相關(guān)施工人員的觀測研究下得出，大部分建筑房屋的樓板的上界面和下界面都是在相同的溫度之內(nèi)，在此情況下，一般是不會出現(xiàn)樓板混凝土裂縫，但在局部某些樓板的上界面和下界面不在相同的溫度之內(nèi)的極特別情況下，會產(chǎn)生約束拉應(yīng)力，在溫度相對較低一些的界面當(dāng)中就會出現(xiàn)裂縫的可能。

1.3 設(shè)計(jì)視角的問題分析

當(dāng)前多數(shù)現(xiàn)澆混凝土樓板設(shè)計(jì)中，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析時(shí)，未能全面考慮施工區(qū)域、施工環(huán)境、施工地理?xiàng)l件的特殊性，直接導(dǎo)致建筑工程存在使用缺陷。常規(guī)的表現(xiàn)為：第一，混凝土樓板在設(shè)計(jì)時(shí)制定厚度不夠，在荷載作用下導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會引發(fā)地面的裂縫；第二，設(shè)計(jì)方案存在欠缺，對受力面的處置缺乏合理性，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象；第三，在進(jìn)行建筑物的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，鋼筋的運(yùn)用量不足，且建筑橫截面設(shè)計(jì)過小，在成型地板的作用下，剛度明顯不足導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；第四，進(jìn)行不規(guī)則樓板、轉(zhuǎn)交角設(shè)計(jì)時(shí)，處理不當(dāng)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；第五，在進(jìn)行樓板設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對板內(nèi)穿管布線引起裂縫的考慮不足，管線密集處的板厚被極大地削弱，直接導(dǎo)致了裂紋的出現(xiàn)，而且還會表現(xiàn)出裂縫沿管道延伸開裂的問題，局部甚至?xí)霈F(xiàn)呈發(fā)散狀或龜裂狀的不規(guī)則裂縫[1]。

1.4 混凝土材料問題

混凝土材料是影響現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的重要因素。石子應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)分篩，因地制宜，選用質(zhì)量優(yōu)、強(qiáng)度高的材料；良好的級配可有效的減少混凝土的收縮，石子的強(qiáng)度、粒徑、含泥量、級配如果不合理，就會嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度、和易性，并使得現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。砂的細(xì)度模數(shù)、砂率、含泥量都是影響混凝土樓板開裂的重要因素?；炷猎谶M(jìn)行配合比實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果未能對粗細(xì)骨料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，就會導(dǎo)致在混凝土生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)砂料過粗或過細(xì)而影響混凝土的質(zhì)量；在實(shí)際混凝土生產(chǎn)中都會使混凝土樓板產(chǎn)生較大的收縮裂縫。水泥的標(biāo)號、品種、儲存時(shí)間都將成為混凝土裂縫產(chǎn)生的潛在因素；在混凝土現(xiàn)澆樓板使用水化熱高的水泥品種，使用儲存時(shí)間超過兩個(gè)月的水泥，這些都會使得現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生收縮裂縫。外加劑的質(zhì)量、計(jì)量、和穩(wěn)定性，使用不當(dāng)均會使現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫；例如，同水灰比同坍落度同強(qiáng)度的混凝土，減水劑、早強(qiáng)劑等隨著用量的增加，混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)會隨之加大。

2 高層建筑混凝土樓板裂縫的防治策略

2.1 材料控制

材料控制不嚴(yán)格是現(xiàn)階段裂縫出現(xiàn)的主要原因，所以只有對材料進(jìn)行有效的管理，才能在一定程度上避免樓板裂縫的出現(xiàn)。首先要控制混凝土硬化過程中的水化熱，相應(yīng)降低水泥材料含量，并且在混凝土中適當(dāng)摻入礦物，從而避免外界溫度對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在混凝土攪拌過程中，要保證砂石中的含泥量控制在合理范圍內(nèi)，盡量減少砂石的含泥量過多對而影響混凝土質(zhì)量。同時(shí)為了提升混凝土的強(qiáng)度及抗裂能力，可以適當(dāng)摻入外加劑。選用外加劑時(shí)，應(yīng)采用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響較小的外加劑，其減水率不應(yīng)低于8%?；炷琳{(diào)配過程中，盡量減少水泥和水的使用，盡量減少裂縫問題的出現(xiàn)，重視對水泥和水的控制，實(shí)現(xiàn)混凝土的可塑性和可泵性的提高[2]。

2.2 重視混凝土樓板設(shè)計(jì)

從混凝土樓板裂縫情況來看，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，得出結(jié)果，裂縫最為常見的的位置是在樓板轉(zhuǎn)角的位置，該位置通常情況下會受到兩面墻壁的作用力，其受力結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，在應(yīng)力集中下易形成薄弱部位，在混凝土施工過程中以及養(yǎng)護(hù)時(shí)，很容易會出現(xiàn)振搗不均勻或者不密實(shí)等相關(guān)問題，從而導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土樓板裂縫問題。因此，在建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能的避免設(shè)計(jì)多邊形結(jié)構(gòu)或者建筑造型，盡量避免樓板轉(zhuǎn)角，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，做到建筑美觀與結(jié)構(gòu)安全的有機(jī)統(tǒng)一，從而有效減少混凝土樓板裂縫的情況。其次，因?yàn)榻ㄖ锔鲄^(qū)域的使用功能不同，各樓板的構(gòu)造要求也有著很大不同，這樣便會導(dǎo)致混凝土樓板在實(shí)際澆筑過程中澆筑厚度、樓板配筋情況以及具體分層情況存在極大的不同，也會增加混凝土樓板裂縫的發(fā)生率。在設(shè)計(jì)過程中，要密切注意和考慮施工難點(diǎn)，并及時(shí)采取必要的措施進(jìn)行優(yōu)化。對混凝土材料配比要進(jìn)行合理優(yōu)化與設(shè)計(jì)，常見的裂縫原因主要是散熱不均，水泥凝固過程中水化熱不能及時(shí)散出，從而造成應(yīng)力裂縫，如果可以對材料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡可能選擇容易散熱性能較好的骨料，這樣能夠?qū)炷翗前辶芽p進(jìn)行有效控制。其次，還可以增加適當(dāng)?shù)奶砑觿?，從而進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化混凝土的性能，并改善水泥的實(shí)際用量，也能夠?qū)囟扰c應(yīng)力進(jìn)行有效把控，從而達(dá)到減少混凝土樓板裂縫的目的。

2.3 控制模板和支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

混凝土樓板的裂縫大多數(shù)都是因?yàn)橹谓Y(jié)構(gòu)失去穩(wěn)固性而導(dǎo)致的，所以必須要對支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性進(jìn)行控制，樓板的模板和支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備一定的強(qiáng)度且需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，同時(shí)兩者之間要保持最佳的距離，以防樓板的模板和橫梁的模板之間的強(qiáng)度差異性較大。一些樓板受現(xiàn)場施工條件影響，常常會在施工過程中被用到，致使其承受很大的負(fù)載，施工設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)這類樓板結(jié)構(gòu)時(shí)在其中增加適宜的支撐結(jié)構(gòu)，以確保樓板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性能，減少因支撐剛度不足導(dǎo)致的模板撓度變形過大。另外，在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定時(shí)間拆除模板及支持系統(tǒng)，避免過早拆模所造成的混凝土受擾動(dòng)開裂現(xiàn)象[3]。

2.4 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

樓板處混凝土養(yǎng)護(hù)工作是否到位，以及后續(xù)投入應(yīng)用的具體溫度與濕度，都對混凝土的徐變、收縮等各方面變形程度有著重要影響。為了減少內(nèi)外溫差帶來的不利影響，提高混凝土抗裂能力，需要加快樓板處混凝土內(nèi)部水化作用。因此，需要提升養(yǎng)護(hù)溫度，加大樓板處混凝土所處環(huán)境的濕度，降低徐變與收縮變形。為了做好相關(guān)保溫保濕工作，混凝土在澆筑完成后應(yīng)及時(shí)加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)劑，防止水分蒸發(fā)，防范混凝土表面因脫水而引發(fā)的裂縫問題。另外，在現(xiàn)澆板養(yǎng)護(hù)期間，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa前，不得在其上踩踏或進(jìn)行下道工序施工。

2.5 加固處理

當(dāng)混凝土樓板裂縫在采取必要的措施進(jìn)行處理之后，如果依然不能滿足實(shí)際的使用要求，可以結(jié)合裂縫的實(shí)際情況，適當(dāng)采取局部加固與限制使用的方式進(jìn)行處理，主要的加固方式是在樓板裂縫處增加鋼筋網(wǎng)片，并繼續(xù)澆筑成型，之后對混凝土樓板裂縫深處進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)材料填充，從而最大程度上保障其美觀性與支撐性作用。

3 結(jié)語

裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中是一種普遍的現(xiàn)象，在一定程度上不能完全避免。但是裂縫的出現(xiàn)不僅會影響到建筑物的美觀、結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕，加速混凝土的碳化，降低混凝土的使用耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，給人們的使用帶來極大的不便。因此我們要盡量避免裂縫的出現(xiàn)，當(dāng)混凝土裂縫出現(xiàn)時(shí)，一定要及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施將其控制在質(zhì)量允許的范圍內(nèi)。筆者在本文中重點(diǎn)介紹了幾種可能會造成樓板混凝土裂縫的原因，并且提出了幾點(diǎn)樓板混凝土裂縫的防治方法希望可以為讀者帶來參考，以確保建筑房屋的施工品質(zhì)。