現澆混凝土樓板裂縫產生機理與預防控制

喬江濤 張 澤 王治國

(陜西航天建筑工程有限公司，陜西西安 710016)

1 產生機理

混凝土是一種由砂石、水泥、水及其他外加材料所組成的復合建筑材料，抗壓性能良好，但抗拉性能較差，其抗拉強度只有十幾到幾十兆帕，且極限拉伸變形很小，因而易發生開裂。現澆混凝土樓板發生開裂的原因很多，如荷載的作用、溫度的變化、混凝土的變形、鋼筋的銹蝕以及基礎不均勻沉降等。一般情況下，多數裂縫都是幾種因素共同作用的結果，而其中荷載和溫度常是主要影響因素。在荷載作用下，混凝土產生的主拉應力大于抗拉強度或主拉應變大于極限拉伸應變時，混凝土就會發生開裂?；炷烈驕囟茸兓a生開裂的一類情況是大體積混凝土因水泥水化放熱造成混凝土內外溫差過大，產生的溫度應力超過混凝土早期抗拉強度而導致開裂，另一類情況是混凝土因外部溫度變化引起收縮變形，但變形受到外部約束的限制或內部鋼筋的阻礙而導致開裂［1］。裂縫的存在一方面削弱了結構的強度和剛度，另一方面影響了結構的安全和美觀，容易導致工程事故的發生。因此，分析研究裂縫的產生和發展，并有效地進行預防控制，對保證結構的整體性和安全性具有重要的實際意義［2］。

2 成因分析

通過對大量實際工程資料的調查、分析和總結，認為在材料、設計、施工三方面的原因可能會導致現澆混凝土樓板發生開裂。

2．1 材料方面

1)水泥水化放熱量大、混凝土中單方水泥用量增加、水泥標號提高都會導致混凝土的收縮變形加大。2)泵送商品混凝土的坍落度和水灰比都有顯著的增大，以及各種外加劑的應用，導致混凝土收縮都比現場拌制混凝土有較大幅度的增加。3)粗骨料最大粒徑偏小、砂率偏大、粗細骨料級配不當、含泥量及雜質含量較高，導致混凝土的收縮變形增大。

2．2 設計方面

1)由于荷載估計不足，受力分析錯誤，結構計算疏忽等而造成混凝土強度和厚度、鋼筋數量和直徑偏小等。2)出于安全性考慮，混凝土強度等級選用過高，因高等級混凝土較大的收縮性導致樓板開裂。3)設計對溫度應力考慮不足，保溫層、隔熱層、伸縮縫設置不當，造成樓板因荷載應力和溫度應力疊加作用而開裂。

2．3 施工方面

1)樓板板厚不足，造成樓板剛度減弱，保護層過厚，造成鋼筋性能不能有效發揮，導致在荷載作用下，樓板產生較大變形而發生開裂。找平層素混凝土抗裂性差，找平層過厚則易發生開裂。2)在現澆混凝土樓板中的預埋穿線管——大多采用PVC管，這種線管與混凝土結合差，在混凝土澆搗時，容易上移或下沉，造成樓板上部或下部保護層變薄，導致樓板出現沿線管走向的裂縫。3)在施工荷載作用下，如果模板因剛度不足而發生較大變形，導致樓板在混凝土硬化前產生初始塑性裂縫，這種裂縫會因溫度和濕度變化影響而逐漸發展。樓板拆模過早或在板上施加荷載過早，因混凝土早期強度不足而導致樓板開裂。4)施工過程中，如果混凝土澆灌不密實或不均勻，振搗出現漏振或過振，導致樓板開裂。5)混凝土澆筑后不及時養護，養護時間不足，養護措施不當，導致混凝土表面產生龜裂。

3 預防控制

根據上述在材料、設計、施工三方面可能會導致現澆混凝土樓板發生開裂的原因分析，進行相應的預防和控制措施分述如下［3，4］。

3．1 材料方面

1)嚴格控制混凝土的原材料質量，盡量采用質量穩定的普通硅酸鹽水泥，粗細骨料采用優質花崗巖碎石、河卵石和粗砂。2)在滿足混凝土強度和耐久性的前提下，優選有利于抗拉性能的混凝土級配，可選用適當的外加劑，以減少水泥用量，降低水灰比。3)在滿足施工要求的情況下，降低砂率、含泥量及雜質含量，粗骨料含泥量應不大于1%，粗砂含泥量應不大于2%。增加骨料粒徑，最大粒徑盡可能大。

3．2 設計方面

1)設計人員應科學設計，嚴格遵守規范要求，不斷提高設計水平，切實保證設計質量。2)考慮到預埋管線對樓板有效高度的減少，樓板厚度不宜太薄，建議不宜采用厚度低于100 mm的樓板。3)在滿足工程要求前提下，不宜采用過高的混凝土強度等級，但也不應低于C20，合理設置溫度縫。4)注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇，在易產生裂縫部位如板頂部的受壓區和板的陽角及陰角加強配筋構造措施。

3．3 施工方面

1)確?；炷翉姸?、厚度，鋼筋直徑、間距及錨固長度，保護層厚度，找平層厚度等符合設計要求。2)預埋線管鋪設應盡量避免立體交叉穿越和緊密平行排列，如有交叉，則應在交叉處采用線盒，如有多根線管集散，宜采用放射形分布，且在線管較密或交叉處應適當加厚混凝土厚度。3)保證模板具有足夠的強度和剛度，特別是對底層模板支撐點地基要夯實，使支撐牢固。拆模時間和先后順序應依據混凝土齡期及規范要求。4)混凝土的澆灌振搗應均勻和適度，盡量做到既振搗充分又避免過振和漏振，可以采用二次振搗、二次抹面技術，以提高混凝土密實度。5)加強濕養護?；炷翝补嗾駬v前，應先將模板和墊層澆水均勻濕透，混凝土澆筑成型后，適時澆水養護并及時覆蓋，在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施，確保濕養護時間滿足規范要求。

4 結語

現澆混凝土樓板的開裂是多種因素共同作用的結果，具有其復雜性和不確定性，因此，重點需從現澆樓板整個生產過程——材料、設計、施工等多方面入手分析其成因，進行相應的預防和控制，才可以取得較好的效果。

［1］張修明，劉海峰．磚混結構溫度裂縫探討［J］．建筑結構，2001，31(9):50-51．

［2］康立中，金 延，薛啟龍．淺談現澆商品混凝土樓板變形裂縫的成因和防治［J］．混凝土，2003(5):18-19．

［3］弋 剛，楊 敏．住宅建筑現澆混凝土樓板裂縫成因分析及防治對策［J］．四川建筑科學研究，2005，31(2):86-88．

［4］張鳳蓮，趙書遠．鋼筋混凝土現澆板裂縫的成因分析及處理［J］．安徽電子信息職業技術學院學報，2006，5(6):96-97．