淺析鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

 淺析鋼筋混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施

　　關(guān)鍵詞：混凝土樓板，裂縫，原因，控制　

　　當(dāng)前，不論是框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑還是民用住宅樓中，現(xiàn)澆混凝土樓板的工程也是越來(lái)越多。但由于受諸多因素的影響，現(xiàn)澆凝土樓樓板在施工和使用過(guò)程中，均不同程度地存在裂縫現(xiàn)象，混凝土的裂縫問(wèn)題乃是嚴(yán)重困擾著混凝土樓板施工質(zhì)量的首要問(wèn)題。本文中，筆者在分析裂縫產(chǎn)生原因的同時(shí)，提出有效控制裂縫的建議和方法。

　　一、裂縫產(chǎn)生的原因分析

　　1、設(shè)計(jì)方面

　　（1）混凝土裂縫產(chǎn)生的基本原因可以歸納為兩大類，一類是荷載變化引起的裂縫，包括施工和使用階段的靜荷載、動(dòng)荷載；一類是由變形變化引起的裂縫，包括溫度、濕度變化，不均勻沉降，鋼材銹蝕、化學(xué)反應(yīng)膨脹等。目前，大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員偏重與在設(shè)計(jì)中對(duì)第一類荷載的直接應(yīng)力，即按規(guī)范計(jì)算的主要應(yīng)力引起的裂縫的計(jì)算，而對(duì)由第二類荷載引起的附加應(yīng)力重視不夠。

　�。�2）從鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板各種受力體系分析，無(wú)論是按單向板設(shè)計(jì)還是按雙向板設(shè)計(jì)，是單跨還是多跨連續(xù)板設(shè)計(jì)；無(wú)論是板端支承在磚墻上還是支承在過(guò)梁或剪力墻內(nèi)，受力狀態(tài)考慮都是局限于樓板平面的應(yīng)力變化(按彎矩配置抵抗正、負(fù)彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生彎矩，也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形，根本沒(méi)有考慮。

　�。�3）樓板的厚度。厚度過(guò)小的結(jié)果是導(dǎo)致樓板剛度不足，容易使樓板產(chǎn)生裂縫。

　�。�4）混凝土強(qiáng)度等級(jí)�；炷�土強(qiáng)度過(guò)高，水化熱過(guò)大，樓板易于產(chǎn)生收縮裂縫。

　　此外，支座負(fù)彎矩鋼筋采用分離式配筋、樓板內(nèi)管道敷設(shè)過(guò)多又未采取構(gòu)造措施、孔洞處未加強(qiáng)配筋等，都可能導(dǎo)致樓板裂縫的出現(xiàn)。

　　2、材料選用方面

　�。�1）水泥品種。水泥的選擇是關(guān)系到收縮問(wèn)題的關(guān)鍵。不同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。而且，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。

　�。�2）外加劑應(yīng)用不當(dāng)也會(huì)引起的裂縫。由于施工工期的需要，一般都會(huì)使用化學(xué)外加劑的，但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會(huì)直接引起混凝土多種質(zhì)量問(wèn)題，并且外加劑的使用也會(huì)增大混凝土收縮的變化率，如摻減水劑用于改變混凝土和易性。高效減水劑的減水作用隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，這是坍落度損失的主要原因，由于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，使混凝土坍落度減小，造成混凝土拌和物坍落度損失過(guò)大或短期內(nèi)完全喪失流動(dòng)性，這類問(wèn)題在混凝土生產(chǎn)行業(yè)中會(huì)經(jīng)常遇到，程度輕的會(huì)引起混凝土施工困難，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。

　�。�3）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�；炷�土收縮主要取決于單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大；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��；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)。

　　3、施工方面

　�。�1）配筋、樓板厚度、施工工藝不合標(biāo)準(zhǔn)。部分施工單位在施工中，為了節(jié)省施工的材料成本和節(jié)省人工費(fèi)，在施工過(guò)程中往往是沒(méi)能按照設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時(shí)厚度控制不符合設(shè)計(jì)要求、澆筑震搗不密實(shí)等原因也容易導(dǎo)致樓板產(chǎn)生裂縫。

　　（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：

　�、儆捎跇前迥０逯�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。

　�、谌绻�模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過(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，這樣也會(huì)引起樓板的裂縫。

　�、鄄鹉＿^(guò)早，在混凝土沒(méi)有完全硬化的時(shí)候就進(jìn)行拆模板，混凝土硬化前過(guò)早承載或受到振動(dòng)，很容易產(chǎn)生裂縫。

　　（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(kāi)裂。特別是負(fù)彎矩鋼筋沒(méi)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。

　�。�4）混凝土施工中過(guò)分振搗，模板、墊層過(guò)于干燥。混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠，過(guò)于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。

　�。�5）保護(hù)措施不到位。

　�、倩炷�土澆注后，沒(méi)有按規(guī)定的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致樓板收縮開(kāi)裂。

　�、陴B(yǎng)護(hù)不及時(shí)，使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過(guò)早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。

　�、刍炷�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)人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動(dòng)，使其產(chǎn)生裂縫。

　�。�6）管線預(yù)埋措施不到位�，F(xiàn)代住宅管線的預(yù)埋成為必不可少的措施，但由于管線過(guò)多，使鋼筋與混凝土的粘結(jié)度減少，從而造成現(xiàn)澆樓板在砼成型后應(yīng)力不均，呈現(xiàn)一些細(xì)小的規(guī)則裂縫。

　�。�7）施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工，例如施工未留企口縫；板的后澆帶不支模板，造成斜坡搓；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。

　　4、氣溫、空氣等環(huán)境因素

　　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。

　�。�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，混凝土的收縮隨之增大。

　�。�3）長(zhǎng)期風(fēng)吹、日曬也會(huì)使混凝土收縮增大。

　　二、控制措施

　　1、設(shè)計(jì)方面

　�。�1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格執(zhí)行新的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，除了科學(xué)選擇力學(xué)計(jì)算模型外，還要重點(diǎn)部位加強(qiáng)設(shè)計(jì)。如從住宅工程現(xiàn)澆樓板裂縫發(fā)生的部位分析，最常見(jiàn)、最普遍和數(shù)量最多的是房屋四周陽(yáng)角處（含平面形狀突變的凹口房屋陽(yáng)角處）的房間在離開(kāi)陽(yáng)角１米左右，即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜角裂縫，此通病在現(xiàn)澆樓板的任何一種類型的建筑中都普遍存在。其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。在配筋量設(shè)計(jì)時(shí)，不僅公考慮強(qiáng)度要求，而且還要充分考慮溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合作用。

　�。�2）樓板厚度在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)，且應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》鋼筋混凝土樓板的最小厚度要求。多層建筑板的最小厚度取80mm；高層建筑板最小厚度取90mm（根據(jù)高層建筑的耐火等級(jí)一般為一級(jí)和二級(jí)，樓板的耐火極限的要求分別為1.5小時(shí)和1.0小時(shí)，90mm樓板最小的耐火極限為1.75小時(shí)，再加上板內(nèi)設(shè)電管等綜合考慮）；無(wú)梁樓板的最小厚度取150mm；

　�。�3）現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30；屋面樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C25，即屋面樓板、梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜取C25或者C30。（根據(jù)：處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C25）。

　　（4）對(duì)連續(xù)式板不宜采用分離式配筋，應(yīng)采用上下雙層連續(xù)式配筋；在板角四周增加輻射筋，且輻射筋的長(zhǎng)度≥1.5m等。

　　2、材料、施工方面

　　（1）鋼筋、模板工程

　�、兕A(yù)埋管線過(guò)多是不可避免的，但若在管線上下各覆蓋Φ4＠100寬600的鋼筋網(wǎng)片，控制水電管線間距在20毫米以上，則避免了因管線過(guò)多造成的鋼筋與混凝土粘結(jié)力下降。

　�、谠陬A(yù)埋PVC電線管時(shí)，必須有一定的措施，PVC管要有支架固定，嚴(yán)禁兩根管線交叉疊放，確須交叉時(shí)應(yīng)采用專門(mén)設(shè)計(jì)的塑料接線盒，以防止塑料管在管線交叉對(duì)混凝土厚度削弱過(guò)多。在預(yù)埋電線管上部應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)片，（4＠100mm寬度600mm）。若用鐵管作為預(yù)埋管時(shí)，宜采用內(nèi)壁涂塑黑鐵管，一方面既能保證黑鐵管（不鍍鋅鋼管）與混凝土的粘結(jié)力，同時(shí)也有利于穿線和不影響混凝土的計(jì)算高度。

　�、凼┕ぶ�，為預(yù)防人為踩踏板筋，則可在鋼筋網(wǎng)下設(shè)置間距1米的鋼筋馬凳，并多設(shè)供人行走的跳板，盡量減少人為或機(jī)械損壞、踏壞鋼筋。在樓板澆搗過(guò)程中更要派專人護(hù)筋，避免踩彎面負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。

　　④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。

　　⑤在混凝土澆搗前，應(yīng)先將基層和模板澆水濕透，避免過(guò)多吸收水分，澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度。同時(shí)更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂，造成變形。

　�。�2）混凝土工程

　�、賴�(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。盡量不用細(xì)砂配制高標(biāo)號(hào)混凝土。

　　②現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土要保證攪拌時(shí)間，即嚴(yán)格執(zhí)行GB50204—2002的有關(guān)規(guī)定；嚴(yán)格控制外加劑的摻量，計(jì)量一定要準(zhǔn)確，并按使用說(shuō)明書(shū)要求操作；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。

　�、厶岢�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。

　　④提倡使用商品混凝土澆筑樓板，筆者發(fā)現(xiàn)，在同一個(gè)工程的同一層樓面上，用商品混凝土的比現(xiàn)場(chǎng)拌制的裂縫要少得多，而且寬度也小很多。

　�、莼炷�土樓板澆筑完畢后，表面刮抹應(yīng)限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。樓板澆筑后，對(duì)板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)，防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。

　　⑥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)；不要只重視進(jìn)度而忽視質(zhì)量，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。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的發(fā)生是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題，裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，各種條件的相互作用也會(huì)導(dǎo)致裂縫的進(jìn)一步發(fā)展。只要在施工中采取一定措施，對(duì)混凝土原材料及施工的各個(gè)環(huán)節(jié)加以有效控制，就能從根本上防止和減少裂縫發(fā)生，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性�！�

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]徐永祥，屠曉明，魏其軍．混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因分析與控制措施[J]．黑龍江科技信息，2007（07）．

　　[2]李懷宇．現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析與防治[J]．廣東科技，2007（04）．

　　[3]陳太新．淺談住宅現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因與防治[J]．科技資訊，2007（11）．