混凝土板角斜裂縫形成原因及防治措施研究

姚 文

（廣東 茂名 525000）

1 砼材料

1.1 原因分析

1.1.1 原材料不達(dá)標(biāo)

一是粗骨料級配不合理，經(jīng)施工現(xiàn)場抽查發(fā)現(xiàn)粗骨料最大粒徑超過40 mm，這樣澆筑出來的砼收縮性增大；二是細(xì)骨料過細(xì)或含泥量過大，致使砼收縮性增大。砼收縮性增大會誘導(dǎo)裂縫在板受力薄弱的地方產(chǎn)生裂縫。

1.1.2 砼攪拌時(shí)未按配合比設(shè)計(jì)下料或配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)

查閱有關(guān)資料發(fā)現(xiàn)：當(dāng)用水量不變時(shí)，水泥用量每增加10 %，砼收縮增加5 %；當(dāng)水泥用量不變時(shí)，用水量增加10 %，砼強(qiáng)度降低20 %，砼與鋼筋的粘結(jié)力降低10 %。如水泥標(biāo)號、水泥用量、水用量增加，以及細(xì)骨料和粗骨料徑偏小、砂率偏大等都會使水化熱增加，容易引起收縮裂縫。

1.1.3 混凝土強(qiáng)度等級日趨提高

建筑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級日趨提高，但有許多結(jié)構(gòu)被不恰當(dāng)?shù)剡x擇了過高的強(qiáng)度等級。習(xí)慣上認(rèn)為：“強(qiáng)度等級越高安全度越大，就高不就低，提高強(qiáng)度等級沒壞處。”框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用“弱梁強(qiáng)柱”，有時(shí)遷就施工方便，梁板采用強(qiáng)度等級與柱相同的高強(qiáng)混凝土。再者，施工單位采用自拌混凝土?xí)r擔(dān)心混凝土強(qiáng)度等級達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，擅自調(diào)整混凝土配合比，提高混凝土強(qiáng)度等級等。在梁板柱節(jié)點(diǎn)受力體系中，板是最薄弱的，約束力的分布特點(diǎn)使板角受其作用最大，從而導(dǎo)致板角斜裂縫的出現(xiàn)。

1.1.4 現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不夠

砼澆搗后未能及時(shí)按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)的天數(shù)不夠。現(xiàn)在現(xiàn)場極少用麻袋、塑料布、鋸渣等對砼面進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。在高溫天氣，剛淋水不久就被蒸發(fā)掉了，使砼早期脫水，從而引起收縮裂縫。

1.2 防治措施

（1）對原材料進(jìn)行嚴(yán)格選材。優(yōu)選有利于抗拉性能的混凝土級配，降低砂率增加骨料粒徑，選用粒徑在5 mm～40 mm的粗骨料，細(xì)骨料含泥量不得超過規(guī)范要求，且必須符合級配。

（2）配合比按規(guī)范要求設(shè)計(jì)，施工時(shí)實(shí)行過磅制度，盡力減小水灰比、減少坍落度。嚴(yán)格按配合比設(shè)計(jì)下料，控制攪拌時(shí)間，混凝土攪拌均勻，從而保證混凝土質(zhì)量；嚴(yán)格控制混凝土坍落度，對商品混凝土應(yīng)逐車檢查泵車泄料口混凝土坍落度。

（3）合理選擇結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)約束程度，對梁、板用中低強(qiáng)度級混凝土，加強(qiáng)構(gòu)造配筋，如板頂部的受壓區(qū)連續(xù)配筋，板的陽角及陰角配置放射筋，增加梁的腰筋間距200 mm。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。采取保溫保濕的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。對于超長結(jié)構(gòu)可采取跳倉澆灌或后澆帶方法施工。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)難免出現(xiàn)少量裂縫從而影響正常使用和耐久性。裂縫分為表面裂縫、淺層裂縫、縱深裂縫（深層裂縫）、貫穿裂縫等，少量有害裂縫采用近代化學(xué)灌漿技術(shù)處理，滿足設(shè)計(jì)使用和耐久性要求，不應(yīng)因此降低工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。

（4）砼澆搗后及時(shí)在規(guī)定時(shí)間（一般為12 h）內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，高溫天氣必須進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段，水化速度較快，須采取覆蓋保濕措施防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。因此加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，尤其在 7 d內(nèi)始終保持混凝土濕潤狀態(tài)是防止裂縫出現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。

2 施工質(zhì)量

2.1 原因分析

（1）鋼筋安裝時(shí)，板角處鋼筋多層重疊（兩向均配負(fù)彎矩筋）使上部鋼筋位置高出設(shè)計(jì)位置，導(dǎo)致最上一層負(fù)彎矩筋保護(hù)層厚度不夠。這樣板角上部受拉區(qū)砼變薄，剛度變小，受力變形后易拉裂。其次，由于交叉作業(yè)人員不注意將板角上部鋼筋踩踏下沉，又未進(jìn)行及時(shí)糾正，上部鋼筋保護(hù)層超厚導(dǎo)致鋼筋不起作用，上部受拉后開裂。

（2）在兩方向板負(fù)筋交叉處未設(shè)分布筋，使此處鋼筋網(wǎng)架比較單薄，相當(dāng)于將一方向的負(fù)筋作為另一方向的分布筋。

（3）電氣套管敷設(shè)時(shí)，安裝人員為走近路，在斜三角處敷設(shè)套管，使此處的砼有效截面變小，受力后容易產(chǎn)生裂縫。

（4）施工時(shí)振搗不規(guī)范，出現(xiàn)混凝土漏振和過振現(xiàn)象。

（5）施工過程中，模板安裝采用單層支模，使施工荷載未能有效卸載，造成單層樓板承受施工荷載。

2.2 防治措施

（1）鋼筋安裝時(shí)，在板角處調(diào)整好上部鋼筋位置，并用鋼筋頭做成撐腳固定好負(fù)筋位置或采用懸掛法施工，避免被踩踏后出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。

（2）將分布筋按凈跨長度下料綁扎所有負(fù)筋，增強(qiáng)板角鋼筋網(wǎng)共同受力的整體性，必要時(shí)在板陽角或大開間板角加設(shè)斜向加強(qiáng)筋（一般采用3～5φ8）。

（3）嚴(yán)禁在板角斜裂縫產(chǎn)生范圍內(nèi)敷設(shè)電氣套管，電氣套管應(yīng)敷設(shè)在常見裂縫區(qū)域以外，并在套管上部加設(shè)構(gòu)造負(fù)筋（一般采用φ8@200，長度約3.0 mm）。

（4）施工時(shí)要求做到振搗密實(shí)，防止出現(xiàn)混凝土漏振和過振現(xiàn)象，保證混凝土密實(shí)，提高混凝土的抗裂性能。

（5）留置同條件試件，待強(qiáng)度試驗(yàn)達(dá)到要求后方可在樓面上進(jìn)行下道工序的施工，且樓面堆載不能超過要求。堆放時(shí)應(yīng)小心輕放，當(dāng)使用起重機(jī)械運(yùn)送至樓面時(shí)宜采用人工卸料，特別是使用塔吊施工，必須避免吊運(yùn)時(shí)劇烈沖擊樓面卸料。

（6）施工過程中，模板安裝至少采用兩層支模（即隔層拆除模板支撐工程），且應(yīng)嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后方可拆模，避免因拆模過早而產(chǎn)生裂縫。經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，發(fā)現(xiàn)單層支模引起的裂縫偏多，且樓層中間樓板均出現(xiàn)，但杜絕單層支模后，樓層中間樓板開間板角裂縫已得到有效解決。

3 構(gòu)造措施

經(jīng)多年來的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，隨著抗震構(gòu)造設(shè)防措施的增加，板角斜裂縫也隨之增加，而裂縫均出現(xiàn)在板陽角處。從內(nèi)力角度分析，陽角的構(gòu)造柱、圈梁及板構(gòu)成一個剛性角，其中板是最薄弱者，受力后上部三角形成斜裂縫。處理的方法有兩種：一種方法是在陽角加設(shè)加強(qiáng)筋，垂直于裂縫方向布置，數(shù)量一般為中φ8@100，長度為 1 m，兩端作直彎鉤，一錨入梁內(nèi)，以增加板角的剛度。另一種方法是有陽用的板采用雙向雙層配筋，并適當(dāng)增加板的厚度，既解決了板角多層鋼筋重疊，又可使板角受力比較均勻，避免出現(xiàn)斜裂縫。另外，應(yīng)控制混凝土板內(nèi)管線的預(yù)埋，板內(nèi)不應(yīng)預(yù)埋水管。其它管線預(yù)埋宜與鋼筋成斜交布置，應(yīng)避免管線立體交叉，嚴(yán)禁多層管線交錯疊放，必要時(shí)宜在管線集散處增設(shè)垂直于管線的鋼絲網(wǎng)，增加雙層雙向抗裂構(gòu)造配筋等加強(qiáng)措施。從經(jīng)驗(yàn)看，第二種方法最有效，但造價(jià)稍高一些。

4 溫度應(yīng)力

溫度應(yīng)力引起的裂縫是裂縫中常見的現(xiàn)象，主要是環(huán)境大氣、晝夜溫差引起混凝土結(jié)構(gòu)的溫度變化及混凝土內(nèi)水化熱的導(dǎo)熱散熱不均勻造成內(nèi)部與表層、表層與大氣的溫差，使混凝土產(chǎn)生脹縮變形，當(dāng)混凝土構(gòu)件受到約束時(shí)，將在混凝土構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)由此產(chǎn)生的混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時(shí)，混凝土便產(chǎn)生溫度裂縫。據(jù)驗(yàn)收時(shí)收集的資料顯示：有部分工程是在施工單位自驗(yàn)收后到竣工驗(yàn)收前幾天才發(fā)現(xiàn)板角斜裂縫的，時(shí)間越長越容易出現(xiàn)，而且是西面比東面多，夏天最多，冬天較少。究其原因：施工單位自驗(yàn)收后就門窗緊閉，等待驗(yàn)收，這樣經(jīng)白天陽光照射后，屋內(nèi)溫度增高，而到晚上外部溫度降低，外部結(jié)構(gòu)也將熱量揮發(fā)掉，而屋內(nèi)的熱量很難揮發(fā)出去，室內(nèi)外溫差增大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成溫度應(yīng)力而使板角出現(xiàn)裂縫，西面比東面裂縫多更能說明這一點(diǎn)，因?yàn)槲髅媸苋照諘r(shí)間更長且溫度更高。防治的措施是將窗戶打開，保持屋內(nèi)通風(fēng)。

5 結(jié)束語

以上是筆者的一些經(jīng)驗(yàn)之談，對板角斜裂縫的分析與防治方法還有很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，制定出相應(yīng)的措施，加強(qiáng)現(xiàn)場質(zhì)量管理體系的正常工作，加大監(jiān)督工作，防止板角斜裂縫的出現(xiàn)。

1 曹 旺.混凝土板角斜裂縫的原因分析及預(yù)防措施［J］.建筑工人，2004.4

2 方 祥.混凝土板角部裂縫的有限元分析［J］.福建建筑，2000.5