淺析混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施

【摘 要】混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位，然而混凝土樓板裂縫較為普遍。混凝土是一種非勻質(zhì)材料，脆性較大，具有較高的彈性模量、較低的抗拉強(qiáng)度，加之外部因素的影響，使現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜。總結(jié)許多工程實(shí)際，多數(shù)裂縫發(fā)生在混凝土拌和物的初凝到終凝這段時(shí)間內(nèi)。本文分析了混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，提出了控制和防止裂縫的措施等。

【關(guān)鍵詞】混凝土；現(xiàn)澆樓板；裂縫原因；預(yù)防措施

當(dāng)前，不論是框架結(jié)構(gòu)還是磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫問題任是嚴(yán)重困擾著施工質(zhì)量的首要問題。

1 現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，概括起來主要有以下幾點(diǎn)：

1.1 材料選用方面的因素

1.1.1 因構(gòu)件受力、變形形成缺陷和裂縫。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。濕度不勻引起混凝土表面塑性收縮引起裂縫。

1.1.2 水泥品種。水泥的選擇是關(guān)系到收縮問題的關(guān)鍵。隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，水泥的標(biāo)號(hào)等級(jí)要求也就相應(yīng)提高，水泥用量也就會(huì)增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。

1.1.3 外加劑應(yīng)用不當(dāng)也會(huì)引起的裂縫。如摻減水劑用于改變混凝土和易性。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，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(dòng)性，引起混凝土施工困難，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。

1.1.4 混凝土配合比。在原料一定的條件下，水灰比對(duì)混凝土收縮有很大的影響。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)。

1.2 施工方面的因素

1.2.1 配筋、樓板厚度、施工工藝不合標(biāo)準(zhǔn)。施工中鋼筋安放位置不正確、間距偏大、樓板澆筑時(shí)厚度控制不符合設(shè)計(jì)要求。澆筑過程中，振搗不足或過度振搗使混凝土產(chǎn)生離析和泌水，在表面形成水泥含量較多的水泥漿層，水分蒸發(fā)，易形成收縮裂縫。

1.2.2 施工時(shí)模板的處理。模板施工因素對(duì)產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：（1）由于樓板模板支撐剛度不夠，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）模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過度震動(dòng)使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對(duì)位移，也會(huì)引起樓板的裂縫；（3）拆模過早，混凝土硬化前過早承載或受到振動(dòng)，很容易產(chǎn)生裂縫。

1.2.3 鋼筋保護(hù)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(fù)筋下沉混凝土保護(hù)層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負(fù)彎矩鋼筋沒有通長(zhǎng)配置時(shí)，裂縫往往會(huì)出現(xiàn)在負(fù)彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。

1.2.4 保護(hù)措施不到位?；炷翝沧⒑螅瑳]有按規(guī)定的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致樓板收縮開裂。（1）養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。（2）混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍。（3）樓板施工完成后，混凝土終凝初期，造成較大施工荷載和震動(dòng)，也會(huì)使其產(chǎn)生裂縫。

1.3 氣溫、空氣等環(huán)境因素導(dǎo)致樓板裂縫

現(xiàn)在樓板在周圍氣溫、空氣等環(huán)境因素的影響下，也會(huì)產(chǎn)生裂縫的。空氣的相對(duì)濕度越低，混凝土收縮越大；空氣溫度升高，混凝土的收縮隨之增大。

2 樓板裂縫產(chǎn)生的危害

混凝土是多組分復(fù)合材料，在溫度和濕度變化的條件下，混凝土在硬化過程中因互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力，造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見的微細(xì)裂縫。這種微細(xì)裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護(hù)不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴(kuò)展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，嚴(yán)重的形成樓板上下貫通縫，這就成為有害裂縫。對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力，抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學(xué)侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

2.1 影響結(jié)構(gòu)承載力和使用安全性

對(duì)于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許有寬度在一定范圍內(nèi)的裂縫存在，但是裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽視的，尤其是一些使用者在裝修時(shí)又給地面增加了很多設(shè)計(jì)者沒有考慮的荷載時(shí)。

2.2 影響結(jié)構(gòu)的防水性

樓板產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對(duì)使用者所帶來的最直接的問題是滲漏水的危害。

2.3 嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命

化學(xué)侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。由于工程建設(shè)周期較長(zhǎng)，空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等會(huì)順著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進(jìn)行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。

3 對(duì)現(xiàn)澆樓板裂縫的控制措施

3.1 設(shè)計(jì)方面的控制措施

3.1.1 設(shè)計(jì)者在民用建筑工程中不要一味追求使用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土。C20級(jí)能滿足要求，就不要使用C30級(jí)。

3.1.2 由于承受荷載使構(gòu)件產(chǎn)生過寬裂縫，合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以防止這些裂縫的出現(xiàn)；對(duì)已出現(xiàn)的過寬裂縫的構(gòu)件要采用加固措施進(jìn)行加固。

3.1.3 由于地基過大不均勻沉降產(chǎn)生過寬裂縫，合理地在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行建筑物在使用階段的沉降驗(yàn)算可以防止這些裂縫的出現(xiàn)，對(duì)已出現(xiàn)這類裂縫的結(jié)構(gòu)，要采用地基基礎(chǔ)的防治措施對(duì)地基基礎(chǔ)妥善處理后，再采用建筑結(jié)構(gòu)的加固措施來解決。

3.2 施工方面的控制措施

3.2.1 嚴(yán)格控制混凝土配合比，嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，嚴(yán)格控制砂石含泥量。

3.2.2 嚴(yán)格按照《混凝土施工規(guī)程》執(zhí)行混凝土拌制、運(yùn)輸、澆筑、振搗施工縫設(shè)置和舊混凝土連接。對(duì)已出現(xiàn)這類裂縫的構(gòu)件，根據(jù)構(gòu)件的類別和受力特征，分別采用一般混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)措施或采用充填混凝土材料、鋼錨栓加固、甚至粘鋼板加固、預(yù)應(yīng)力加固等補(bǔ)救措施。

3.2.3 澆筑混凝土前將基層和模板澆水濕透，但不得有明水存在。

3.2.4 現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土要保證攪拌時(shí)間，嚴(yán)格控制外加劑的摻量，在混凝土初凝期注意抹壓的時(shí)間和方法，抹面應(yīng)在表面泌水完全排除掉時(shí)進(jìn)行，抹面時(shí)應(yīng)用力抹壓，以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔；設(shè)計(jì)好大面積混凝土澆筑時(shí)的路線，避免干擾已初凝的混凝土。

3.2.5 模板要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，支撐牢固，按規(guī)定時(shí)間拆模。

3.2.6 提倡使用平板振搗器，因?yàn)檎駬v棒振搗想不碰鋼筋是不可能的。

3.2.7 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)對(duì)混凝土加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)劑，防止水分蒸發(fā)；在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2前，不得上去踩踏或進(jìn)行施工。實(shí)踐證明，混凝土的保溫對(duì)防止表面早期裂縫尤其重要。

4 結(jié)語(yǔ)

微裂縫在混凝土構(gòu)件中是不可避免的，施工中應(yīng)盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)。施工單位和監(jiān)理單位要提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)管理，控制好工序的質(zhì)量，以確保工程的質(zhì)量。