混凝土樓板中常見裂縫分析及預(yù)防措施

苑飛

摘要：對(duì)建筑工程中常見的混凝土樓板裂縫的特征和形成原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施及處理原則。

關(guān)鍵詞：樓板；裂縫；預(yù)防；處理原則

Analysis of cracks in the concrete floor and preventive measuresYuan Fei

Changchun Institute of Design and Research Institute of Jilin 130012

Abstract: The construction of the common characteristics of the concrete floor cracks and formation analysis, and the corresponding preventive measures and management principles.Keywords: floor; cracks; prevention; management principles .

在改革開放的今天，傳統(tǒng)的預(yù)制板逐漸被現(xiàn)澆板所取代，由于使用了現(xiàn)澆樓板，房屋的整體性、抗不均勻沉降性和結(jié)構(gòu)安全性均有很大提高，但也伴隨產(chǎn)生了一些樓板裂縫的情況；筆者根據(jù)多年的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，分析研究常見樓板裂縫的特征和形成原因，提出相應(yīng)的預(yù)防措施及處理原則。

1 混凝土樓板裂縫的原因

1.1引起裂縫的首要原因是混凝土的收縮。眾所周知，混凝土在硬化過(guò)程中，由于水分蒸發(fā)，體積逐漸縮小，產(chǎn)生收縮，而板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展。而當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)力超過(guò)一定程度時(shí)，必然引起現(xiàn)澆板的開裂，開裂的部位往往產(chǎn)生在應(yīng)力相對(duì)集中的地方，所以板的裂縫絕大多數(shù)產(chǎn)生在板角處，其走向與板的對(duì)角線相垂直。

1.2溫度裂縫。因水泥具有快硬、高強(qiáng)、水化熱大的特點(diǎn)，再加上該房屋的主體施工發(fā)生在夏季，混凝土澆搗后又未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時(shí)得到水分的補(bǔ)充，因而在硬化過(guò)程中，現(xiàn)澆板受到支座的約束，勢(shì)必產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫，這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位，即板角處。另外，室內(nèi)外溫差變化較大，也要引起一定的裂縫。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)房屋西邊及頂層的裂縫居多。事實(shí)上許多裂縫往往是混凝土收縮及溫度變化綜合引發(fā)的。

1.3結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫。開發(fā)商為了提高土地的利用率，房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，而又未考慮設(shè)置伸縮縫，當(dāng)房屋的自由伸縮達(dá)到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時(shí)，就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外，平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)角也越多，這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。

1.4支座處負(fù)筋下沉產(chǎn)生裂縫。在施工過(guò)程中由于施工工藝不當(dāng)，鋼筋工人不負(fù)責(zé)，致使支座處負(fù)筋下陷，保護(hù)層過(guò)大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。現(xiàn)澆樓板的負(fù)彎距鋼筋或附加構(gòu)造筋漏放，也可以導(dǎo)致板沿負(fù)彎距區(qū)應(yīng)力較大處裂縫；裂縫一般是上面大、下面小，有的板底看不見裂縫；施工前交底不清，對(duì)板的負(fù)彎距配筋或附加構(gòu)造筋設(shè)置重視不夠，沒(méi)有采取有效的技術(shù)措施以確保鋼筋的架空位置符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋綁扎，混凝土的澆筑、振搗施工過(guò)程中，沒(méi)有采取保護(hù)負(fù)彎距鋼筋位置的有效方法，是造成現(xiàn)澆板裂縫的主要原因。

1.5施工中水泥不合格引起的構(gòu)件裂縫

1.5.1使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝結(jié)硬化過(guò)程中，在有害物質(zhì)反應(yīng)的作用下，產(chǎn)生了劇烈的不均勻的體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生破壞應(yīng)力，導(dǎo)致強(qiáng)度下降、開裂的事故。

1.5.2導(dǎo)致引起水泥體積安定性的不良有害物質(zhì)有三種：

第一種：游離氧化鎂（MgO）的反應(yīng)。速度很慢，可達(dá)10~20年，其固相體積增大2.48倍。國(guó)標(biāo)規(guī)定，用壓蒸法檢測(cè)，當(dāng)壓蒸膨脹率超過(guò)0.5%是，該水泥壓蒸安定性為不合格。

第二種：水泥中加入過(guò)量的石膏引起反應(yīng)。從水泥水化開始至硬化結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中，該反應(yīng)一直進(jìn)行，固相體積增大2.22倍。國(guó)標(biāo)規(guī)定氧化硫（SO3）含量不得超過(guò)3.5% 。

第三種：游離氧化鈣。水泥生料在燒熟過(guò)程中氧化鈣和氧化硅、氧化鋁、氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)不可能完全進(jìn)行，尚剩余一些氧化鈣沒(méi)有被吸收，所剩在熟料中的游離氧化鈣結(jié)構(gòu)致密，遇水反應(yīng)緩慢，一般需要3~6個(gè)月才能完全水化，固相體積增大1.98倍。

1.5.3不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和終凝的時(shí)間不同，收縮率也不同。因此，混用水泥拌和的混凝土，所澆注的構(gòu)件容易產(chǎn)生收縮裂縫。

1.6用含泥細(xì)砂澆注的混凝土裂縫

骨料的含泥量控制不嚴(yán)，骨料表面附著的黏土、灰塵和有機(jī)雜質(zhì)，影響了水泥的黏結(jié)，使泥漿浮在構(gòu)件表層，當(dāng)混凝土構(gòu)件硬化后便產(chǎn)生網(wǎng)狀干縮裂縫，并降低了混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。

1.7施工中使用外加劑不當(dāng)造成構(gòu)件裂縫

1.7.1隨意采用劣質(zhì)的外加劑，摻入后沒(méi)有起到應(yīng)有的作用，如摻入早強(qiáng)劑的混凝土不早強(qiáng)，摻入抗?jié)B劑的混凝土不抗?jié)B，……直接影響構(gòu)件的質(zhì)量，造成混凝土的強(qiáng)度下降，出現(xiàn)裂縫。

1.7.2計(jì)量不準(zhǔn)確，造成外加劑摻量過(guò)少，摻入后沒(méi)有起到應(yīng)有的作用，或者造成外加劑的摻量過(guò)大，使混凝土的拌和物不會(huì)硬化，造成混凝土構(gòu)件破壞。

1.8施工中使用不合格鋼筋造成的變形和裂縫

1.8.1有些施工單位為了節(jié)省資金施工非國(guó)標(biāo)的鋼筋，造成該板的強(qiáng)度下降，在上部荷載的作用下，產(chǎn)生彎曲變形和裂縫，乃至斷坍。

1.8.2采用只滿足鋼筋直徑的要求而不管鋼筋的力學(xué)性能和級(jí)別，甚至常將I級(jí)鋼筋代替II級(jí)鋼筋使用，則鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度值降低30%左右。

1.9施工中將懸挑板的鋼筋放錯(cuò)位置產(chǎn)生的裂縫和斷裂、

懸挑板在嵌固支座處是受負(fù)彎距——上面受拉，下面受壓，與簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)的受力情況剛好相反。懸挑板的受力鋼筋應(yīng)在上面，有些施工單位錯(cuò)將受力主筋倒放，必將造成事故。還有懸跳板的轉(zhuǎn)角附加筋漏放或少放，造成板的斜裂縫。

2裂縫的預(yù)防措施及處理原則

上述裂縫為多種因素所引起的，現(xiàn)澆板裂縫既影響美觀，又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安，而且裂縫不僅會(huì)影響抗?jié)B效果，也易造成水分侵蝕鋼筋，影響使用耐久性。因此，針對(duì)上述裂縫產(chǎn)生的原因，提出了一些防治措施和處理原則。

2.1加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗后的養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過(guò)程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，又易使其在硬化過(guò)程中失水得不到及時(shí)補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫，尤其在高溫下施工，更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，這樣既可減少溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。同時(shí)，對(duì)水泥砂漿地面，也要嚴(yán)格按施工順序操作，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常使地面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，也能有效地抑制地面裂縫的產(chǎn)生。

2.2嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。混凝土用砂應(yīng)采用中粗砂，如砂粒過(guò)細(xì)，砂的含泥量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，不僅降低強(qiáng)度，也會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫，這是因?yàn)槟嗟呐蛎浶源笥谒嗯蛎浶缘木壒省?/p>

2.3在板角增加輻射筋。現(xiàn)澆板的四周在設(shè)計(jì)上都已配置負(fù)筋，但針對(duì)絕大多數(shù)裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象，在板角四周增設(shè)輻射筋，使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致，能有效地抑制裂縫，此外配筋較多時(shí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)也能明顯改善裂縫的產(chǎn)生或擴(kuò)展，根據(jù)裂縫距板角的距離，輻射筋長(zhǎng)度為1.5m左右。

2.4平面布置上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫。平面轉(zhuǎn)角過(guò)多，即薄弱部位越多，而這些部位由于應(yīng)力集中，往往是裂縫的多發(fā)區(qū)。

2.5嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度。現(xiàn)澆板負(fù)筋一般放置在支座梁鋼筋上面，與梁筋應(yīng)綁扎在一起，另外，采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來(lái)固定負(fù)筋的位置，保證在施工過(guò)程中板面鋼筋不再下沉，從而可有效控制保護(hù)層，避免支座處因負(fù)筋下沉，保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫，板的保護(hù)層厚度不應(yīng)大于1.5cm。施工前認(rèn)真與設(shè)計(jì)院交底，對(duì)板的負(fù)彎距配筋或附加構(gòu)造筋設(shè)置高度重視，采取有效的技術(shù)措施以確保鋼筋的架空位置符合設(shè)計(jì)要求。

2.6嚴(yán)格控制水泥合格標(biāo)準(zhǔn)，禁止用劣質(zhì)水泥和含泥細(xì)砂；已經(jīng)施工完的工程經(jīng)檢測(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須會(huì)同有關(guān)部門研究加固和處理方案。檢測(cè)混凝土構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)如能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，處理方法如下：及時(shí)鑿除表面裂縫疏松層，用“華千EC2000聚合物砂漿”抹壓平整即可。

2.7嚴(yán)格控制外加劑質(zhì)量和用量；由于使用劣質(zhì)外加劑而造成構(gòu)件的裂縫時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度。如能滿足設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)裂縫實(shí)際的寬度、長(zhǎng)度、位置等，采用“華千J-302混凝土再澆劑”水泥漿液或“華千YJS-灌漿樹脂”漿液灌注封閉，恢復(fù)原由功能和防止鋼筋銹蝕。當(dāng)誤摻入外加劑造成混凝土構(gòu)件強(qiáng)度降低時(shí)，必須即使返工，早出構(gòu)件上的混凝土，整理安裝好鋼筋、立模板，換合格的外加劑重新澆注混凝土。預(yù)防措施：在蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中，不宜摻用引氣劑或引氣減水劑。

2.8嚴(yán)格控制鋼筋質(zhì)量；避免使用劣質(zhì)鋼筋；在檢查中發(fā)現(xiàn)有不合格的偽劣鋼筋，已經(jīng)制作安裝入模時(shí)，必須及時(shí)拆除更換合格的鋼筋，確保構(gòu)件的安全；如已配料、成型，必須及時(shí)更換。

2.9在施工懸挑板時(shí)控制鋼筋擺放位置。檢查已經(jīng)裂縫的懸挑板中的鋼筋直徑、級(jí)別、根數(shù)，若直徑與根數(shù)小于或少于設(shè)計(jì)要求，或鋼筋位置不符合規(guī)定時(shí)，必須及時(shí)返工，更換合格的鋼筋。

總之，混凝土樓板出現(xiàn)裂縫比較常見，原因也是多方面的，要認(rèn)真觀察和分析，確定屬于何種性質(zhì)的裂縫，以便采取有效措施進(jìn)行處理，避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

1 彭勝浩 建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)【M】.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1984

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