淺談現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制研究

董博

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000）

淺談現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制研究

董博

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000）

根據(jù)具體的工程實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)室的長(zhǎng)期對(duì)比觀測(cè)，對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因及施工控制措施進(jìn)行深入的探討。

混凝土；收縮；裂縫；原因分析；控制措施

0 引言

當(dāng)前在鋼筋混凝土民用建筑物中，現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)變形裂縫的現(xiàn)象較為普遍，已成為商品房質(zhì)量糾紛、投訴的熱點(diǎn)問(wèn)題。現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫不僅影響建筑物的使用功能，有損外觀，而且破壞結(jié)構(gòu)的整體，引起鋼筋腐蝕，影響建筑物的強(qiáng)度和耐久性。

1 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 材料方面的因素

1）水泥品種

水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細(xì)度等。一般說(shuō)，C3A含量大，較細(xì)的水泥收縮大。石膏含量不足的水泥具有較大的收縮值，SO3的含量對(duì)混凝土收縮的影響顯著。

2）混合材料品種

混合材料的種類、摻量和比表面積的大小是影響水泥干縮性的主要因素。粉煤灰的比表面積最小，混凝土干燥收縮隨粉煤灰摻量的增加而減小。

3）骨料品種

混凝土收縮隨骨料含量的增加、彈性模量的增加而減小，隨骨料中黏土含量的增加而增大。

4）混凝土配合比

在原料一定的條件下，混凝土配合比對(duì)干縮有很大的影響,包括單位用水量、水泥量，水灰比、砂率及灰漿比等參數(shù)。

混凝土收縮主要取決于單位用水量和水泥量，用水量的影響比水泥量大。在用水量一定的條件下,混凝土干縮隨水泥量的增大而加大,但增大的幅度較小。在水灰比一定條件下，混凝土干縮隨水灰比的增加而明顯增大。在配合比相同條件下，混凝土干縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。

5）外加劑的種類和摻量

摻用化學(xué)外加劑會(huì)使混凝土收縮有不同程度的增大。摻減水劑用于改善混凝土和易性，增大坍落度時(shí)，摻減水劑的混凝土收縮略值大于不摻減水劑的混凝土收縮值。摻減水劑用于減水，提高強(qiáng)度或節(jié)約水泥時(shí)，摻減水劑混凝土的收縮值接近或小于不摻減水劑混凝土的收縮值。

摻氯化鈣早強(qiáng)劑的混凝土收縮值比不摻氯化鈣早強(qiáng)劑的混凝土明顯增大，隨氯化鈣早強(qiáng)劑摻量的增大而成倍增長(zhǎng)。摻三乙醇胺與氯化鈉復(fù)合劑混凝土收縮值比不摻三乙醇胺與氯化鈣復(fù)合劑混凝土大，但增大的幅度相對(duì)摻氯化鈣早強(qiáng)劑小。

1.2 施工方面的因素

1）混凝土的制備與澆筑

①外加劑拌合不均勻?qū)е峦饧觿p失較大，不能充分發(fā)揮作用。②混凝土攪拌時(shí)間不足。③粗、細(xì)骨料及拌合水入倉(cāng)溫度偏高,使得澆筑溫度過(guò)高。④攪拌和運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、沁水和沉陷。⑤澆筑順序不合理，出現(xiàn)施工“冷縫”或施工縫處理不當(dāng)。⑥澆筑速度過(guò)快，振搗不足或過(guò)度振搗，使混凝土產(chǎn)生離析和沁水，在表面形成水泥含量較多的砂漿層。⑦混凝土終凝前鋼筋被擾動(dòng)。⑧混凝土澆筑過(guò)程中，未能很好地保護(hù)樓板負(fù)筋，使截面有效高度減小。⑨混凝土保護(hù)層過(guò)薄或保護(hù)層處集料過(guò)少。

2）模板施工

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(guò)大,造成模板支撐下沉變形過(guò)大。②施工期間過(guò)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。③拆模過(guò)早，混凝土硬化前過(guò)早承載或受到振動(dòng)。④模板漏漿、滲水。

3）混凝土養(yǎng)護(hù)

①養(yǎng)護(hù)不及時(shí),使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過(guò)早脫水，出現(xiàn)干縮。②后期養(yǎng)護(hù)不夠，使混凝土碳化加劇，造成碳化收縮。③混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍。

4）樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機(jī)具和材料集中，或過(guò)早進(jìn)入下道工序施工，造成較大施工荷載和震動(dòng)，使其產(chǎn)生裂縫。

1.3 周圍介質(zhì)因素

1）空氣的相對(duì)濕度越低，混凝土收縮越大。

2）空氣溫度升高，混凝土的干縮隨之增大。

3）長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬也會(huì)使混凝土收縮增大。

2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生

2.1 收縮裂縫

混凝土用于水泥水化所需的水量只有水泥重量的25%左右（即水灰比0.25），但因混凝土澆筑操作的需要,加入的水往往多出水化作用需要的幾倍，這些多余的水分蒸發(fā)產(chǎn)生體積收縮，稱為濕度收縮，同時(shí)水泥水化作用也會(huì)引起體積收縮，稱為自縮。這兩種收縮以濕度收縮尤為突出。收縮值和水泥品種、用量、拌合水量，骨料規(guī)格，振搗密實(shí)性及養(yǎng)護(hù)好壞等因素有關(guān)。施工中常見(jiàn)的混凝土收縮裂縫有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫。

1）塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫多出現(xiàn)在干燥或刮風(fēng)天氣，裂縫多為中間寬，兩端漸細(xì)，且長(zhǎng)短不一，分布無(wú)規(guī)律，互不連貫。混凝土拌制后一段時(shí)間內(nèi)，水泥的水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)沁水和體積縮小，多發(fā)生在攪拌后3～12 h內(nèi)，終凝前較為明顯。又因混凝土處于塑性狀態(tài)，表面水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇的體積收縮而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫對(duì)混凝土樓板影響相對(duì)較大。

2）沉降收縮裂縫

混凝土澆筑后，骨料顆粒沉落，水分上升，因受到鋼筋或大的粗骨料的阻擋，混凝土相互分離，或沉落不均造成開(kāi)裂。這類裂縫多表現(xiàn)為沿鋼筋的縱向裂縫及表面龜裂，裂縫較淺較寬，通常在混凝土澆筑后發(fā)生，硬化后停止。

3）干燥收縮裂縫

硬化混凝土在約束條件下的干縮也是樓板產(chǎn)生裂縫常見(jiàn)原因之一。因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不周，風(fēng)吹日曬，水泥水化和表面水分散失過(guò)快,而內(nèi)部濕度變化小，表面干縮受到內(nèi)部混凝土的約束，導(dǎo)致表面開(kāi)裂。

2.2 溫度裂縫

混凝土樓板受環(huán)境溫度的影響，產(chǎn)生熱脹冷縮變形，當(dāng)變形受到約束，便會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂縫。混凝土施工早期由于內(nèi)外溫差過(guò)大引起內(nèi)約束裂縫，這種裂縫通常出現(xiàn)在混凝土表面。由于平均降溫過(guò)大引起的外約束裂縫，多發(fā)生在施工后幾個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間，多為貫穿裂縫。混凝土配合比及性能、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)、施工及養(yǎng)護(hù)條件等均可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫。

3 現(xiàn)澆混凝土裂縫的控制措施

3.1 混凝土的材料、配合比、性能選擇

選用低熱、干縮值小的水泥。嚴(yán)格控制粗細(xì)骨料的含泥量及粗骨料粒徑，選用結(jié)構(gòu)致密、吸水率小、干縮值小的骨料。嚴(yán)格控制混凝土配合比，降低水灰比及砂率,選用單位用水量低的混凝土。摻用合適的減水劑，減少單位用水量。摻用保水性能好、顆粒細(xì)的粉煤灰。改善骨料級(jí)配，采用低流態(tài)混凝土。選用具有熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、比熱大、彈性模量低、徐變大、微膨脹、干縮率小的混凝土。

3.2 混凝土施工、澆筑工藝

降低拌合水、粗骨料的溫度，將澆筑時(shí)間安排在低溫季節(jié)或夜間，降低澆筑溫度。加強(qiáng)模板及支撐剛度，模板用水均勻濕透，避免模板干燥吸水，必要時(shí)可采用鋼模板。在高溫季節(jié)施工時(shí)，應(yīng)縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間,加快混凝土入倉(cāng)覆蓋速度；縮短混凝土暴曬時(shí)間，用混凝土運(yùn)輸工具隔熱、遮陽(yáng)等方法減少混凝土溫度回升。采用高頻振搗器振搗，提高密實(shí)度。混凝土澆筑后，及時(shí)覆蓋、灑水，必要時(shí)初凝前進(jìn)行二次搗固或終凝前表面進(jìn)行二次抹壓。合理安排施工程序，避免樓板混凝土終凝初期出現(xiàn)較大的施工荷載和震動(dòng)。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

對(duì)冬季混凝土表面進(jìn)行保溫,延緩拆模時(shí)間。加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),必要時(shí)采用麻袋覆蓋等儲(chǔ)水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3.4 附加構(gòu)造措施

較長(zhǎng)的樓板設(shè)置收縮縫、膨脹加強(qiáng)板帶或后澆帶，降低約束體剛度和體積，削弱溫度應(yīng)力。在裂縫敏感部位，適當(dāng)配置溫度筋。

4 結(jié)論

現(xiàn)澆混凝土樓板在施工期間所導(dǎo)致的裂縫，主要是由于材料選擇不當(dāng)和施工工藝不完善所造成的。只要嚴(yán)格把好材料進(jìn)料關(guān)，控制施工工藝，嚴(yán)格操作程序，現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫問(wèn)題是可以得到解決的。