現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

尚峰

現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的因素很多，也比較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)裂縫，處理起來有一定難度。因此現(xiàn)澆板裂縫問題受到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、建設(shè)等單位的普遍關(guān)注，從圖紙上注意到設(shè)計(jì)部門正運(yùn)用設(shè)計(jì)手段通過加強(qiáng)構(gòu)造配筋、設(shè)縫等措施進(jìn)行預(yù)防。

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因

1、混凝土配合比不當(dāng)，混凝土過于粘稠，振搗時(shí)氣泡很難排出，也是造成硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面的原因。由于混凝土配合比不當(dāng)，例如膠結(jié)料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加劑中有不合理的增稠組份等，都會(huì)導(dǎo)致新拌混凝土過于粘稠，使混凝土在攪拌時(shí)就會(huì)裹入大量氣泡，即使振搗合理氣泡在粘稠的混凝土中排出也十分困難，因此導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。由于混凝土和易性較差，產(chǎn)生離析泌水。為了防止混凝土分層，混凝土入模后不敢充分振搗，大量的氣泡排不出來，也會(huì)導(dǎo)致硬化混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。有一些水泥廠為了增大水泥細(xì)度，又考慮節(jié)約電能，往往在磨粉時(shí)加入一些助磨劑。

2、在實(shí)際施工時(shí)，往往澆注厚度都偏高，超過了GB/T10-95《混凝土泵送技術(shù)規(guī)程》規(guī)定“混凝土澆注分層厚度，宜為300-500mm”的標(biāo)準(zhǔn)，由于氣泡行程過長(zhǎng)，即使振的時(shí)間達(dá)到規(guī)程要求，氣泡也不能完全排出面。模板材質(zhì)不同也會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)面層出現(xiàn)不同的狀態(tài)。在生產(chǎn)實(shí)踐中大家都知道，在其它條件相同的前題下，使用竹或木模板成型的混凝土面層質(zhì)量比用鐵模板成型的混凝土面層質(zhì)量有明顯的提高。

3、環(huán)境溫度對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)面層的影響。由于氣泡內(nèi)部含有氣體，因此氣泡體積變化與環(huán)境溫度特別敏感，環(huán)境溫度高時(shí)氣泡體積變大，氣泡承載力變小，容易破滅。環(huán)境溫度低時(shí)氣泡體積變小，承載力較大，不容易形成聯(lián)通氣泡。即使混凝土結(jié)構(gòu)面層有氣泡，氣泡也很小，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)外觀影響不大，由此使人們聯(lián)想到冬夏季混凝土結(jié)構(gòu)面層好于春秋季。春秋季節(jié)晝夜溫差較大，因此敷著在混凝土結(jié)構(gòu)表面的氣泡體積變化也很大，當(dāng)混凝土面層水泥漿體的強(qiáng)度小于氣泡強(qiáng)度時(shí)，氣泡體積隨環(huán)境溫度變化而變化，氣泡周圍的水泥漿體也隨之變化，隨著時(shí)間的推移水泥漿體的強(qiáng)度不斷增加，當(dāng)氣泡周圍水泥漿體達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，再不隨氣泡體積變化而變化，如果此時(shí)正趕上氣泡直徑最大時(shí)，勢(shì)必給混凝土面層留下孔洞。

二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析

1、溫度應(yīng)力。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫主要是由混凝土溫度變形和收縮變形引起的。當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時(shí)，混凝土相應(yīng)的會(huì)產(chǎn)生溫度變形和收縮變形，由于現(xiàn)澆板的體積與表面積的比值（體表比）較小，混凝土的收縮變形較大，使板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力。石河子地區(qū)具有荒漠大陸性氣候特點(diǎn)屬于典型的炎熱和干燥氣候，夏季白天升溫快，氣候炎熱，夜間降溫快，日差較大。據(jù)石河子氣象局統(tǒng)計(jì)資料表明，5-9月份月均日差16.5-17.8℃，普通混凝土的熱膨脹系數(shù)為1×10-5，即溫度每升高1℃每米膨脹0.01mm，按溫差為17℃計(jì)算，造成的收縮量為1.7×10-4，C20混凝土的彈性模量25.5Gpa，如果按完全約束條件考慮產(chǎn)生的彈性拉應(yīng)力可達(dá)到4.34Mpa.混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，當(dāng)板內(nèi)的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度并且樓板變形大于配筋后混凝土的極限拉伸的時(shí)候，樓板內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2、水泥的品種與強(qiáng)度等級(jí)、水泥用量、水灰比。水泥的水化熱是水泥固有的性質(zhì)，水化熱引起混凝土內(nèi)部溫度的升高，內(nèi)外產(chǎn)生溫差，溫差引起的應(yīng)力可使混凝土產(chǎn)生裂縫。不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥礦物成分的含量不相同，礦物成分中鋁酸三鈣水化產(chǎn)生的熱量最大，速度也快，另外水泥細(xì)度越細(xì)，水化反應(yīng)比較容易進(jìn)行，水化放熱量越大，放熱速度也越快。因此根據(jù)水泥的不同礦物成分含量選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相適宜的水泥強(qiáng)度等級(jí)是預(yù)防裂縫的前提。混凝土中的水泥用量越大，總發(fā)熱量越大。混凝土的溫度會(huì)隨水泥用量的增加而提高，造成混凝土的收縮大，水化熱高，產(chǎn)生非受荷裂縫。相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，水灰比增大，水泥用量增多，混凝土的收縮量增大。混凝土硬化過程是化學(xué)結(jié)合水與水泥化合的結(jié)果，水灰比大，用水量多，混凝土的收縮增大。這是由混凝土收縮引起的非荷裂縫。夏季露天堆放的砂石料受高溫和太陽(yáng)輻射的影響表層溫度達(dá)60℃以上，用這種砂石料配制混凝土?xí)龃笥盟浚h(huán)境溫度過高使水泥出現(xiàn)假凝和粘罐現(xiàn)象。由于水灰比的增大和攪拌質(zhì)量的降低，將導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低干縮增加。

3、澆筑方案。整體現(xiàn)澆樓板澆筑之前，應(yīng)從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面入手編制一個(gè)科學(xué)的澆筑方案，在實(shí)際的施工過程中，大多數(shù)工地的垂直運(yùn)輸機(jī)械使用的是龍門架，設(shè)備比較陳舊，工作效率不高，在天氣炎熱、操作人員比較困乏的情況下會(huì)出現(xiàn)部分混凝土從攪拌機(jī)中卸出到澆筑完畢的時(shí)間超過了規(guī)范規(guī)定的時(shí)間，未做技術(shù)處理。混凝土澆筑完成后，還沒有達(dá)到足夠的強(qiáng)度，就迫不及待的上人操作和堆放材料，使其產(chǎn)生過大的變形，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。這是結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生的裂縫，施工中主要是樓板上施工荷載超載如：普通粘土磚堆放集中，塔吊吊運(yùn)材料下落時(shí)吊籠對(duì)樓板的沖擊等。現(xiàn)澆板在未達(dá)到規(guī)定的拆模強(qiáng)度時(shí)拆除模板或支架，此時(shí)樓板的承載能力低于設(shè)計(jì)允許荷載，使樓板在不正常的情況下受荷產(chǎn)生裂縫，這是結(jié)構(gòu)受荷引起的裂縫。施工現(xiàn)場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn)在未達(dá)到規(guī)定的拆模強(qiáng)度時(shí)，拆除個(gè)別的木支撐或鋼管支撐、扣件等，造成支架的承載體系發(fā)生變化而產(chǎn)生裂縫。

4、養(yǎng)護(hù)方法。混凝土失水會(huì)影響水泥水化作用的正常進(jìn)行，而且因水化作用未能完成，造成混凝土結(jié)構(gòu)疏松，滲水性增大，形成干縮裂縫。特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切，早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。

三、現(xiàn)澆樓板裂縫的預(yù)防措施

1、在圖紙會(huì)審時(shí)，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)某些部位提出增強(qiáng)構(gòu)造配筋，采用細(xì)筋密配，對(duì)現(xiàn)澆板在單元隔墻上留置溫度變形縫，改善現(xiàn)澆板支座處的約束條件等建議，加強(qiáng)對(duì)溫度裂縫的控制。

2、設(shè)計(jì)樓板底模及支架時(shí)，應(yīng)充分考慮能否滿足承受各種可能的施工荷載的需要，混凝土澆搗后必須留有足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在沒有達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)，不得減少模板的支架。只允許立碼兩層磚。施工速度應(yīng)建立在嚴(yán)密的科學(xué)組織基礎(chǔ)上，應(yīng)堅(jiān)決杜絕蠻干的做法，這樣才能使樓板結(jié)構(gòu)裂縫這一質(zhì)量通病得到有效遏制。

3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際認(rèn)真編制澆筑方案，科學(xué)確定澆筑順序和方向，按規(guī)范要求留置施工縫，對(duì)施工縫的處理要符合要求。選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相適宜的水泥強(qiáng)度等級(jí)。減少水泥用量，在做配合比設(shè)計(jì)時(shí)按等和易性、等強(qiáng)度原則摻入粉煤灰，降低水泥用量。在條件允許的前提下?lián)郊訙p水劑，進(jìn)一步減少水泥用量和用水量。采用低水灰比的混凝土，減少混凝土的收縮。對(duì)暴曬的砂石料使用前灑水降溫，澆筑前應(yīng)對(duì)模板、模板內(nèi)的鋼筋骨架等與混凝土接觸的表面灑水濕潤(rùn)降溫。應(yīng)在混凝土初凝前用木抹子二次搓平混凝土表面，以消除混凝土的收縮裂縫。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，氣溫高應(yīng)及早澆水養(yǎng)護(hù)，不能保證混凝土表面充分濕潤(rùn)時(shí)，要采用覆蓋保濕材料，確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。樓板內(nèi)PVC預(yù)埋管只允許平行于樓板受力方向或雙向板的短邊方向埋設(shè)，埋設(shè)在樓板內(nèi)的PVC管上下部位增鋪不小于400mm的鋼絲網(wǎng)作為補(bǔ)強(qiáng)措施。