【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆混凝土板；斜裂縫；收縮應(yīng)力；措施 

 

 

　　在近年工程建設(shè)熱潮中，混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。結(jié)構(gòu)混凝土裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)可能造成損傷，影響結(jié)構(gòu)長(zhǎng)久耐久性。尤其在前一時(shí)期商品住宅建設(shè)中，樓板裂縫出現(xiàn)的幾率高達(dá)90%以

上，幾乎每套成品房都或多或少存在樓板裂縫，已經(jīng)引起政府有關(guān)部門和房地產(chǎn)開發(fā)商的重視。因此，有關(guān)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制技術(shù)的研究課題成為了建筑業(yè)的研究熱點(diǎn)[1]。 

 

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的基本條件是混凝土受到的拉應(yīng)力大于混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，或者拉應(yīng)力作用下，混凝土的變形超過了其極限拉應(yīng)變。按照拉應(yīng)力的來源，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫可分為荷載裂縫和非荷載裂

縫。 

 

 

　　目前商品混凝土現(xiàn)澆板在材料、施工、設(shè)計(jì)和構(gòu)造方面普遍具有以下特點(diǎn)。 

 

　�。�1）在材料方面，現(xiàn)澆板已經(jīng)廣泛采用商品混凝土，特別在房地產(chǎn)開發(fā)熱的大中城市中，應(yīng)用商品混凝土的比例幾乎已達(dá)到100%。為滿足施工性能的要求，混凝土普遍采用高用水量、高水泥用量、高砂率的配比方

案。同時(shí)，為節(jié)約成本，混凝土中普遍采用礦物摻合料，而且摻合料種類、水泥品種以及外加劑的品種多從經(jīng)濟(jì)性的角度加以選擇。因此，同等級(jí)混凝土收縮性能相差很大，多數(shù)混凝土可能有較大的收縮值。 

 

　�。�2）在施工方面，伴隨著房地產(chǎn)熱，大量的住宅建設(shè)在一年內(nèi)開工、竣工，并進(jìn)入銷售環(huán)節(jié)�？缂竟�(jié)施工多，普遍存在趕進(jìn)度、趕工期現(xiàn)象。施工進(jìn)度多為10 天一層，模板周轉(zhuǎn)快，新澆樓板承受荷載早，且沒有進(jìn)行

適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。有些工程施工過程中缺乏嚴(yán)格管理，存在負(fù)筋踩塌、支模錯(cuò)位、雨天澆筑混凝土等現(xiàn)象。 

 

　　（3）在設(shè)計(jì)方面，住宅建設(shè)中，多追求大開間，大跨度平面設(shè)計(jì)。同時(shí)，出于采光和外觀要求，樓板多有凹凸，變截面部位多。樓板厚度多取設(shè)計(jì)下限，以降低成本，大量的住宅樓裝修時(shí)甚至出現(xiàn)了樓板鉆穿現(xiàn)象。

此外，還有大量的管線自樓板穿過。 

 

　�。�4）在構(gòu)造方面，以考慮樓板的受力鋼筋為主，縱長(zhǎng)建筑多設(shè)置后澆帶，板角多配置放射構(gòu)造鋼筋以防止板角45°裂縫的產(chǎn)生。除大跨度開間外，板面很少配筋，以節(jié)約成本。 

 

　　混凝土樓板非荷載裂縫的產(chǎn)生原因，在于混凝土非裂縫變形受到約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了其抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變。從實(shí)際工程中樓板的開裂情況看，樓板裂縫的產(chǎn)生和開展需要一定的時(shí)間積累。同時(shí)，許多地基條件

良好，材料選擇、施工和構(gòu)造措施進(jìn)行嚴(yán)格控制的工程，盡管板跨中裂縫的出現(xiàn)有所減少，但樓板開裂仍然不可避免，尤其是板角裂縫的出現(xiàn)頻率最高。因此，目前普遍認(rèn)為，商品混凝土現(xiàn)澆樓板的開裂主要是由于混凝土

較大的收縮變形以及溫度變形受到約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致。 

 

　　由于抗震要求，當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍剛度高，層層設(shè)有圈梁，對(duì)樓板的整體約束作用很強(qiáng)，而目前應(yīng)用的商品泵送混凝土由于施工性能的要求，廣泛采用高水泥用量、高砂率、大坍落度的配比方案，同時(shí)商品混凝土

現(xiàn)澆樓板是典型的大體表比結(jié)構(gòu)，混凝土失水速度快，因此混凝土干燥收縮的發(fā)展速度快，干燥收縮值大，此外，由于溫度變化的影響，疊加變形更大，在強(qiáng)約束作用下，自然容易開裂。 

 

 

　　3.1 概述 

 

　　現(xiàn)澆混凝土板平面在其四角經(jīng)常出現(xiàn)切角45°裂縫，這是一個(gè)相對(duì)普遍的現(xiàn)象[2]，常被稱為建筑結(jié)構(gòu)的“通病”。而且這種裂縫經(jīng)常上下貫穿，使得上下層間透水，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，直接影響結(jié)構(gòu)的觀感和安全性。 

 

　　通過大量實(shí)例觀察，樓板切角45°裂縫在樓的東西兩端同時(shí)存在，由上面分析和大量學(xué)者的研究表明：由于板角底面縱橫兩個(gè)方向收縮受到外圈梁（墻體）約束，產(chǎn)生縱橫兩個(gè)方向剪應(yīng)力，其合力為與板角45°方向垂

直的主拉應(yīng)力，主拉應(yīng)力的大小沿板角垂直方向是累積漸變的，當(dāng)其大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生切角度裂縫。 

 

　　實(shí)際的裂縫觀察表明，樓板西向板角裂縫多于東向，應(yīng)為溫度收縮與混凝土收縮疊加的結(jié)果。 

 

　　3.2 混凝土干燥收縮變形分析 

 

　　混凝土在硬化過程中，多余水分蒸發(fā)引起體積縮小，稱為干燥收縮，其值受到很多因素的影響。一般用水量大、水泥用量多、構(gòu)件尺寸越小或越薄、周圍空氣濕度很小，則干燥收縮量就越大。干燥收縮量隨著時(shí)間的不

斷發(fā)展，是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，其最終收縮量可以根據(jù)文獻(xiàn)中低配筋率鋼筋混凝土的收縮公式進(jìn)行計(jì)算。 

 

　　可見，房屋交付使用時(shí)混凝土收縮尚未全部完成。小尺寸構(gòu)件（板、墻等），收縮發(fā)展較快，而大尺寸構(gòu)件（梁、柱等）收縮發(fā)展要緩慢一些。構(gòu)件截面尺寸對(duì)干燥收縮的影響，可以采用截面水力半徑倒數(shù)作為反映截

面在大氣中的暴露程度來表示。水力半徑倒數(shù)指構(gòu)件受包圍截面的周長(zhǎng)L（與大氣接觸的邊長(zhǎng)）與該周邊所包圍的截面面積F 之比。 

 

 

　　鑒于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板開裂對(duì)建筑物耐久性的潛在威脅和所造成的社會(huì)影響，目前，建設(shè)單位特別是房地產(chǎn)開發(fā)商已根據(jù)開裂原因，采用各種預(yù)防措施，試圖有效控制和減少樓板開裂現(xiàn)象，這些控制措施可分為材

料、設(shè)計(jì)和構(gòu)造以及施工措施三類。 

 

　　材料措施：通過與過去自拌混凝土開裂情況的對(duì)比，商品混凝土高的干燥收縮變形被認(rèn)為是樓板開裂的最主要原因，因此，材料抗裂措施主要是圍繞控制和減少混凝土收縮展開的。依據(jù)混凝土材料組成對(duì)收縮影響的認(rèn)

識(shí)，這些材料抗裂措施包括：控制泵送混凝土的坍落度、減少單位用水量、減少水泥用量、控制砂率、控制砂的細(xì)度模數(shù)大于2.3、采用粉煤灰等礦物摻合料、降低砂石含泥量、改善級(jí)配等。 

 

　　設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施：主要目的是提高鋼筋混凝土樓板的抗拉強(qiáng)度和減少收縮和溫度應(yīng)力的積累和集中。包括：設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)建筑物體量的大小，合理設(shè)置后澆帶，釋放混凝土的收縮，避免收縮應(yīng)力的積累；減少樓面的凹

凸部位，避免收縮應(yīng)力集中；適當(dāng)提高樓板的配筋率，減小鋼筋直徑和間距，提高抗裂能力；采用雙層雙向的樓板配筋方案；在板角等應(yīng)力集中部位，設(shè)置放射筋或鋼筋網(wǎng)格；對(duì)大跨度樓板，設(shè)置面層抗裂鋼筋以及合理設(shè)

置負(fù)彎矩鋼筋等。 

 

　　施工措施：主要目的是防止混凝土早期微裂紋和局部缺陷產(chǎn)生；控制混凝土的收縮速度和促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的發(fā)展；保障其它樓板抗裂措施的順利實(shí)施。包括：控制模板拆除時(shí)間、控制樓面開始承受荷載時(shí)間、加強(qiáng)混凝

土早期撒水或草墊養(yǎng)護(hù)、采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)以及加強(qiáng)規(guī)范施工，防止負(fù)筋和面層鋼筋被踩塌等。 

 

 

　　本文通過對(duì)現(xiàn)澆混凝土板裂縫的分析，以及對(duì)板角斜裂縫產(chǎn)生原因的研究，得出了非荷載因素是現(xiàn)澆混凝土板裂縫產(chǎn)生的主要原因的結(jié)論，同時(shí)對(duì)板角應(yīng)力的進(jìn)一步分析，提出了現(xiàn)澆混凝土板抗裂的一系列措施，具有一定的工程參考價(jià)值。 

 

　　參考文獻(xiàn)： 

　

　[1]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)物裂縫控制[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997. 

　　[2]許雪峰.現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)陽角樓板45°斜裂縫研究[D].華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2002.