建筑工程樓板裂縫產(chǎn)生的原因及處理技術(shù)

楊江鵬 (山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)程隨之加快，相關(guān)部門對(duì)于建筑物耐久性和美觀性的要求更加嚴(yán)格。現(xiàn)代建筑多數(shù)采用現(xiàn)澆混凝土樓板技術(shù)，但是由于現(xiàn)澆混凝土樓板經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，導(dǎo)致相關(guān)部門經(jīng)常收到業(yè)主投訴，并且這種現(xiàn)象影響了鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)，使整體結(jié)構(gòu)承受荷載的能力明顯降低，危害了建筑物的質(zhì)量安全。此外，在現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象時(shí)，極易發(fā)生滲漏問(wèn)題。基于此，為了促進(jìn)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，下文從凍融循環(huán)、碳化和溫度變化等方面原因進(jìn)行分析研究，提出了控制各方面因素的措施，從而保證現(xiàn)澆混凝土樓板的質(zhì)量安全和耐久性[1]。

1 樓板裂縫的原因

近些年，建筑工程中現(xiàn)澆混凝土樓板中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，樓板的裂縫現(xiàn)象直接影響了建筑物中鋼筋出現(xiàn)腐蝕和滲漏等現(xiàn)象，對(duì)于建筑物的整體結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重危害，縮減了建筑物的使用壽命[2]。造成樓板裂縫的原因有很多，如建筑的原材料、使用混凝土的比例、環(huán)境的因素等。多種因素的作用下使樓板產(chǎn)生裂縫，單獨(dú)控制某種因素并不能有效解決樓板的裂縫問(wèn)題。筆者將從樓板原材料、設(shè)計(jì)的問(wèn)題和施工方面對(duì)樓板裂縫的原因進(jìn)行分析，提出相應(yīng)對(duì)策。某建筑樓板底面裂縫情況如圖1所示，頂面裂縫如圖2所示。

圖1 樓板底面裂縫情況

圖2 樓板頂面裂縫情況

1.1 樓板原材料的原因

混凝土原材料主要是由砂、水泥、水、石子、外加劑等材料按一定比例配制而成的。現(xiàn)場(chǎng)工人在施工過(guò)程中，可能在只有一種原材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)澆混凝土樓板就會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。第一，在混凝土原材料中，砂子中的含泥量較多，可能會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度下降，進(jìn)而影響混凝土和易性，并且現(xiàn)澆混凝土的樓板干燥后極易出現(xiàn)裂縫，同時(shí)，如果砂子粒徑較小時(shí)，也可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土樓板側(cè)面發(fā)生裂縫現(xiàn)象。第二，在對(duì)混凝土的原材料進(jìn)行攪拌時(shí)，加入拌合水或外加劑的氯化物雜質(zhì)較多，也會(huì)使現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，使內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。在拌制混凝土使用海水或堿性較大的水質(zhì)進(jìn)行攪拌時(shí)，水會(huì)和混凝土內(nèi)堿骨料發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。其次，在外加劑中含有堿時(shí)，也會(huì)和混凝土中的堿骨料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。第三，混凝土中的水泥材料尤為關(guān)鍵，在水泥進(jìn)場(chǎng)各性能指標(biāo)不合格，或者后期存放方式不當(dāng)時(shí)，對(duì)于后期混凝土的使用會(huì)產(chǎn)生極大影響，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，危害建筑結(jié)構(gòu)的安全。

1.2 樓板設(shè)計(jì)的原因

在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)那闆r時(shí)，現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土樓板強(qiáng)度設(shè)計(jì)和板厚設(shè)計(jì)不合理的情況時(shí)，會(huì)致使樓板剛度不符合設(shè)計(jì)要求，也會(huì)使樓板內(nèi)應(yīng)力分布不均勻，這些現(xiàn)象極易造成樓板的剪切開(kāi)裂。同時(shí)，商品混凝土中需要嚴(yán)格控制粉煤灰的添加量，如果添加量過(guò)大時(shí)，會(huì)延緩混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，在受到施工荷載和外力沖擊的作用下，極易造成樓板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

1.3 樓板施工的原因

在建筑工程的施工過(guò)程中，混凝土樓板產(chǎn)生裂縫主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在建筑工程施工過(guò)程中，相關(guān)施工人員未依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行施工[3]；第二，在混凝土澆筑時(shí)，施工人員振搗不密實(shí)，進(jìn)而降低了混凝土的強(qiáng)度，使混凝土樓板強(qiáng)度設(shè)計(jì)不滿足設(shè)計(jì)要求；第三，在混凝土澆筑完成后，未完全做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，之后直接在樓板上進(jìn)行后續(xù)施工，都會(huì)在一定程度上降低混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；第四，在留置的施工縫處，作業(yè)面仍存在建筑垃圾，且新舊混凝土粘結(jié)性較差。在這幾種情況出現(xiàn)時(shí)，都可能會(huì)致使混凝土樓板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，影響建筑物的質(zhì)量安全。

1.4 溫度應(yīng)力的原因

在混凝土樓板中，混凝土極易由于內(nèi)部與外部溫差較大而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生溫度變形，進(jìn)而導(dǎo)致樓板裂縫的產(chǎn)生。此外，混凝土樓板裂縫最常見(jiàn)的裂縫就是由于溫度應(yīng)力而導(dǎo)致的。

1.5 混凝土養(yǎng)護(hù)的原因

在大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，混凝土的后期養(yǎng)護(hù)與外界環(huán)境具有非常密切的關(guān)系。后期混凝土的養(yǎng)護(hù)條件可以改變混凝土的結(jié)構(gòu)和吸水性能。混凝土表面水分在早期喪失較多時(shí)，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而不能與張拉應(yīng)力相互抵消，導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑施工多數(shù)采用摻和技術(shù)，利用外加劑改變混凝土孔隙結(jié)構(gòu)，在表面水分散失時(shí)，內(nèi)部水分失去平衡，導(dǎo)致表面出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)，在混凝土裂縫產(chǎn)生時(shí)，混凝土的收縮應(yīng)力集中，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生向下延伸趨勢(shì)，導(dǎo)致混凝土處于內(nèi)部與外部溫差較大的環(huán)境時(shí)，混凝土再次受到溫度應(yīng)力，發(fā)生干縮變化，使原細(xì)小裂縫愈加增大，進(jìn)而嚴(yán)重危害建筑物的整體質(zhì)量安全。

2 裂縫控制措施

在建筑工程中，現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)裂縫是不可避免的，但是我們應(yīng)該對(duì)裂縫的寬度進(jìn)行控制，避免由于裂縫過(guò)大，衍生成為有害裂縫，危害建筑物的質(zhì)量安全。隨著社會(huì)的科技水平不斷提高，控制混凝土裂縫的寬度和延長(zhǎng)裂縫出現(xiàn)的時(shí)間完全可以實(shí)現(xiàn)。在混凝土裂縫的相關(guān)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)于不同使用功能的樓板裂縫要求最大不能超過(guò)0.3mm。同時(shí)，這對(duì)于控制裂縫寬度的技術(shù)要求相當(dāng)嚴(yán)格，例如，樓板裂縫控制涉及主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)水平和原材料質(zhì)量等因素，因此，裂縫控制技術(shù)與科學(xué)技術(shù)水平關(guān)系相當(dāng)密切，進(jìn)而導(dǎo)致控制裂縫技術(shù)成為國(guó)際共性問(wèn)題。

2.1 樓板設(shè)計(jì)的控制措施

在現(xiàn)有的現(xiàn)澆混凝土樓板形成裂縫的原因中分析，可以對(duì)于樓板出現(xiàn)裂縫的不同類型采取針對(duì)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可以得出，混凝土的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多數(shù)是依據(jù)變形程度、承受荷載程度和裂縫現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算的，之后依據(jù)現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)配筋進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，已有的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這些設(shè)計(jì)依據(jù)還不足以從根本上對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫現(xiàn)象進(jìn)行控制[4]。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須做好以下幾點(diǎn)控制措施：第一，依據(jù)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)混凝土的耐久性進(jìn)行控制，提高混凝土耐久性的要求，盡量使用強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土；第二，科學(xué)合理的控制樓板隔熱保溫層和混凝土溫度；第三，應(yīng)該在樓板應(yīng)力較為集中的部位合理布置構(gòu)造筋，例如，采用效果較好的鋼筋網(wǎng)片等。

2.2 樓板施工技術(shù)控制

在建筑工程施工過(guò)程中，為了控制混凝土裂縫的出現(xiàn)，主要應(yīng)在模板工程的施工中進(jìn)行控制。首先，在模板設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循科學(xué)合理的原則，避免由于各個(gè)模板構(gòu)件的變形程度不同，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土樓板開(kāi)裂；其次，在模板搭設(shè)、混凝土澆筑和后期養(yǎng)護(hù)時(shí)，避免由于荷載較大而導(dǎo)致模板出現(xiàn)較大變形，引發(fā)混凝土裂縫的產(chǎn)生；最后，在混凝土澆筑之后，控制模板拆除時(shí)間，避免由于拆除時(shí)間較早或較晚，出現(xiàn)混凝土損壞或錯(cuò)失最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)間，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。此外，在混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，施工人員應(yīng)該均勻振搗，避免混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，同時(shí)，混凝土的初期養(yǎng)護(hù)尤為關(guān)鍵，在夏季外界溫度較高和風(fēng)速較大時(shí)，應(yīng)該對(duì)混凝土提前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度，避免出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.3 樓板后期使用控制

鋼筋混凝土樓板的后期使用過(guò)程中，極易會(huì)由于混凝土收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力和荷載應(yīng)力這三種原因造成樓板出現(xiàn)開(kāi)裂，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析：第一，在后期使用時(shí)，禁止對(duì)混凝土樓板進(jìn)行打孔和開(kāi)鑿等結(jié)構(gòu)破壞，避免出現(xiàn)較大荷載導(dǎo)致樓板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象；第二，對(duì)于室內(nèi)外溫差進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免室內(nèi)外溫差過(guò)大引起混凝土產(chǎn)生較大裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；第三，混凝土自身的收縮變形和內(nèi)部鋼筋銹蝕會(huì)引起混凝土產(chǎn)生應(yīng)力變化，導(dǎo)致樓板出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣，并且嚴(yán)重影響樓板的安全性和耐久性，因此，建筑工程行業(yè)的相關(guān)人員對(duì)控制裂縫的技術(shù)不斷研究。基于此，我國(guó)對(duì)于混凝土裂縫的預(yù)防、處理、修復(fù)技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，但是，混凝土樓板開(kāi)裂現(xiàn)象仍然較為嚴(yán)重。因此，對(duì)于現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制技術(shù)的研究仍具有較大意義。