淺析鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

　　關(guān)鍵詞：混凝土樓板，裂縫，原因，控制　

　　當前，不論是框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑還是民用住宅樓中，現(xiàn)澆混凝土樓板的工程也是越來越多。但由于受諸多因素的影響，現(xiàn)澆凝土樓樓板在施工和使用過程中，均不同程度地存在裂縫現(xiàn)象，混凝土的裂縫問題乃是嚴重困擾著混凝土樓板施工質(zhì)量的首要問題。本文中，筆者在分析裂縫產(chǎn)生原因的同時，提出有效控制裂縫的建議和方法。

　　一、裂縫產(chǎn)生的原因分析

　　1、設(shè)計方面

　�。�1）混凝土裂縫產(chǎn)生的基本原因可以歸納為兩大類，一類是荷載變化引起的裂縫，包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載；一類是由變形變化引起的裂縫，包括溫度、濕度變化，不均勻沉降，鋼材銹蝕、化學(xué)反應(yīng)膨脹等。目前，大多數(shù)的設(shè)計人員偏重與在設(shè)計中對第一類荷載的直接應(yīng)力，即按規(guī)范計算的主要應(yīng)力引起的裂縫的計算，而對由第二類荷載引起的附加應(yīng)力重視不夠。

　�。�2）從鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板各種受力體系分析，無論是按單向板設(shè)計還是按雙向板設(shè)計，是單跨還是多跨連續(xù)板設(shè)計；無論是板端支承在磚墻上還是支承在過梁或剪力墻內(nèi)，受力狀態(tài)考慮都是局限于樓板平面的應(yīng)力變化(按彎矩配置抵抗正、負彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點產(chǎn)生彎矩，也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時，對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形，根本沒有考慮。

　�。�3）樓板的厚度。厚度過小的結(jié)果是導(dǎo)致樓板剛度不足，容易使樓板產(chǎn)生裂縫。

　�。�4）混凝土強度等級�；炷�土強度過高，水化熱過大，樓板易于產(chǎn)生收縮裂縫。

　　此外，支座負彎矩鋼筋采用分離式配筋、樓板內(nèi)管道敷設(shè)過多又未采取構(gòu)造措施、孔洞處未加強配筋等，都可能導(dǎo)致樓板裂縫的出現(xiàn)。

　　2、材料選用方面

　　（1）水泥品種。水泥的選擇是關(guān)系到收縮問題的關(guān)鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。而且，隨著高強混凝土的應(yīng)用，水泥的標號等級要求也就相應(yīng)提高，水泥用量也就會增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。

　　（2）外加劑應(yīng)用不當也會引起的裂縫。由于施工工期的需要，一般都會使用化學(xué)外加劑的，但外加劑應(yīng)用不當會直接引起混凝土多種質(zhì)量問題，并且外加劑的使用也會增大混凝土收縮的變化率，如摻減水劑用于改變混凝土和易性。高效減水劑的減水作用隨時間延長而降低，這是坍落度損失的主要原因，由于高效減水劑吸附在水泥顆粒表面或早期水化物上，它或是被水化物包圍，或是與水化物反應(yīng)而被消耗掉，變得不能發(fā)揮分散能力，水泥顆粒間斥力減小，造成水泥顆粒凝聚，使混凝土坍落度減小，造成混凝土拌和物坍落度損失過大或短期內(nèi)完全喪失流動性，這類問題在混凝土生產(chǎn)行業(yè)中會經(jīng)常遇到，程度輕的會引起混凝土施工困難，混凝土表面會出現(xiàn)收縮裂縫。

　�。�3）混凝土配合比。在原料一定的條件下，水灰比對混凝土收縮有很大的影響�；炷�土收縮主要取決于單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大；在用水量一定內(nèi)條件下，混凝土收縮隨水泥用量的增大而加大，反之增大的幅度較小；在水灰比一定條件下，混凝土收縮率隨水灰比的增加而明顯增大；在水灰比相同條件下，混凝土干縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。影響砼的收縮而產(chǎn)生裂縫原因包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率等控制參數(shù)。

　　3、施工方面

　�。�1）配筋、樓板厚度、施工工藝不合標準。部分施工單位在施工中，為了節(jié)省施工的材料成本和節(jié)省人工費，在施工過程中往往是沒能按照設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范進行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時厚度控制不符合設(shè)計要求、澆筑震搗不密實等原因也容易導(dǎo)致樓板產(chǎn)生裂縫。

　　（2）施工時模板的處理。模板施工因素對產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：

　�、儆捎跇前迥０逯�撐剛度不夠，梁板支撐剛度差異或模板撓度過大，造成模板支撐下沉變形過大。

　　②如果模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對位移，這樣也會引起樓板的裂縫。

　　③拆模過早，在混凝土沒有完全硬化的時候就進行拆模板，混凝土硬化前過早承載或受到振動，很容易產(chǎn)生裂縫。

　�。�3）鋼筋保護層偏大。施工澆注混凝土?xí)r為鋪設(shè)架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負筋下沉混凝土保護層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負彎矩鋼筋沒有通長配置時，裂縫往往會出現(xiàn)在負彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。

　　（4）混凝土施工中過分振搗，模板、墊層過于干燥�；炷�土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。

　　（5）保護措施不到位。

　　①混凝土澆注后，沒有按規(guī)定的要求進行養(yǎng)護，導(dǎo)致樓板收縮開裂。

　�、陴B(yǎng)護不及時，使混凝土養(yǎng)護初期過早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。

　�、刍炷�土養(yǎng)護初期受凍。

　�、軜前迨┕ね瓿珊�，混凝土終凝初期，施工機具和材料集中，或過早進人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動，使其產(chǎn)生裂縫。

　　（6）管線預(yù)埋措施不到位�，F(xiàn)代住宅管線的預(yù)埋成為必不可少的措施，但由于管線過多，使鋼筋與混凝土的粘結(jié)度減少，從而造成現(xiàn)澆樓板在砼成型后應(yīng)力不均，呈現(xiàn)一些細小的規(guī)則裂縫。

　　（7）施工后澆帶不完全按設(shè)計要求施工，例如施工未留企口縫；板的后澆帶不支模板，造成斜坡搓；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。

　　4、氣溫、空氣等環(huán)境因素

　　現(xiàn)在樓板在周圍氣溫、空氣等環(huán)境因素的影響下，也會產(chǎn)生裂縫的。

　�。�1）空氣的相對濕度越低，混凝土收縮越大。

　�。�2）空氣溫度升高，混凝土的收縮隨之增大。

　�。�3）長期風(fēng)吹、日曬也會使混凝土收縮增大。

　　二、控制措施

　　1、設(shè)計方面

　�。�1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，嚴格執(zhí)行新的設(shè)計規(guī)范和標準。在結(jié)構(gòu)計算中，除了科學(xué)選擇力學(xué)計算模型外，還要重點部位加強設(shè)計。如從住宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位分析，最常見、最普遍和數(shù)量最多的是房屋四周陽角處（含平面形狀突變的凹口房屋陽角處）的房間在離開陽角１米左右，即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜角裂縫，此通病在現(xiàn)澆樓板的任何一種類型的建筑中都普遍存在。其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。在配筋量設(shè)計時，不僅公考慮強度要求，而且還要充分考慮溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合作用。

　�。�2）樓板厚度在設(shè)計時應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊，且應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》鋼筋混凝土樓板的最小厚度要求。多層建筑板的最小厚度取80mm；高層建筑板最小厚度取90mm（根據(jù)高層建筑的耐火等級一般為一級和二級，樓板的耐火極限的要求分別為1.5小時和1.0小時，90mm樓板最小的耐火極限為1.75小時，再加上板內(nèi)設(shè)電管等綜合考慮）；無梁樓板的最小厚度取150mm；

　�。�3）現(xiàn)澆樓板的混凝土強度等級不宜大于C30；屋面樓板混凝土強度等級不低于C25，即屋面樓板、梁混凝土強度等級宜取C25或者C30。（根據(jù)：處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，其混凝土強度等級不低于C25）。

　　（4）對連續(xù)式板不宜采用分離式配筋，應(yīng)采用上下雙層連續(xù)式配筋；在板角四周增加輻射筋，且輻射筋的長度≥1.5m等。

　　2、材料、施工方面

　�。�1）鋼筋、模板工程

　　①預(yù)埋管線過多是不可避免的，但若在管線上下各覆蓋Φ4＠100寬600的鋼筋網(wǎng)片，控制水電管線間距在20毫米以上，則避免了因管線過多造成的鋼筋與混凝土粘結(jié)力下降。

　　②在預(yù)埋PVC電線管時，必須有一定的措施，PVC管要有支架固定，嚴禁兩根管線交叉疊放，確須交叉時應(yīng)采用專門設(shè)計的塑料接線盒，以防止塑料管在管線交叉對混凝土厚度削弱過多。在預(yù)埋電線管上部應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)片，（4＠100mm寬度600mm）。若用鐵管作為預(yù)埋管時，宜采用內(nèi)壁涂塑黑鐵管，一方面既能保證黑鐵管（不鍍鋅鋼管）與混凝土的粘結(jié)力，同時也有利于穿線和不影響混凝土的計算高度。

　�、凼┕ぶ校瑸轭A(yù)防人為踩踏板筋，則可在鋼筋網(wǎng)下設(shè)置間距1米的鋼筋馬凳，并多設(shè)供人行走的跳板，盡量減少人為或機械損壞、踏壞鋼筋。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋，避免踩彎面負筋的現(xiàn)象發(fā)生。

　�、苣０逡�進行強度計算，支撐牢固，按規(guī)定時間拆模。

　　⑤在混凝土澆搗前，應(yīng)先將基層和模板澆水濕透，避免過多吸收水分，澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。同時更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂，造成變形。

　�。�2）混凝土工程

　�、賴栏窨刂苹炷�土配合比，嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，嚴格控制砂石含泥量。盡量不用細砂配制高標號混凝土。

　�、诂F(xiàn)場攪拌的混凝土要保證攪拌時間，即嚴格執(zhí)行GB50204—2002的有關(guān)規(guī)定；嚴格控制外加劑的摻量，計量一定要準確，并按使用說明書要求操作；在混凝土初凝期注意抹壓的時間和方法，抹面應(yīng)在表面泌水完全排除掉時進行，抹面時應(yīng)用力抹壓，以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔；設(shè)計好大面積混凝土澆筑時的路線，避免干擾已初凝的混凝土。

　�、厶岢�使用平板振搗器，因為振搗棒振搗想不碰鋼筋是不可能的。

　�、芴岢�使用商品混凝土澆筑樓板，筆者發(fā)現(xiàn)，在同一個工程的同一層樓面上，用商品混凝土的比現(xiàn)場拌制的裂縫要少得多，而且寬度也小很多。

　　⑤混凝土樓板澆筑完畢后，表面刮抹應(yīng)限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加強混凝土早期養(yǎng)護。樓板澆筑后，對板面應(yīng)及時用材料覆蓋、保溫，認真養(yǎng)護，防止強風(fēng)和烈日曝曬。

　�、藜訌婐B(yǎng)護工作，及時對混凝土加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護劑，防止水分蒸發(fā)；不要只重視進度而忽視質(zhì)量，在混凝土強度達到1.2N/mm2前，不得上去踩踏或進行施工。

　　三、結(jié)束語

　　現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的發(fā)生是一個極其復(fù)雜的問題，裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，各種條件的相互作用也會導(dǎo)致裂縫的進一步發(fā)展。只要在施工中采取一定措施，對混凝土原材料及施工的各個環(huán)節(jié)加以有效控制，就能從根本上防止和減少裂縫發(fā)生，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性�！�

　　參考文獻

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