摘要：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生給施工帶來了困擾，給工程質(zhì)量帶來了不良影響，其產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，因此造成了裂縫防治困難性，往往需要針對(duì)不同類型的裂縫具有針對(duì)性的控制策略，雖說對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的研究無論是在理論知識(shí)還是具體實(shí)踐方面都取得了長足的進(jìn)步，但由于技術(shù)的復(fù)雜性，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究總結(jié)，文章以現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫為研究對(duì)象，在簡要分析各種形態(tài)裂縫成因的基礎(chǔ)上，綜合性的提出一種具有普遍適應(yīng)性的裂縫控制方法，可為類似工程提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆鋼筋混凝土成因樓板裂縫控制
混凝土裂縫可以說是混凝土結(jié)構(gòu)的一大頑癥，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的施工工序和施工質(zhì)量都產(chǎn)生了重要影響，在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板中，裂縫事故時(shí)有發(fā)生，有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究，以提出控制的策略。
1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫常見形態(tài)及成因分析
混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫的控制涉及到諸多的因素，綜合了地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、材料、施工工藝等各個(gè)方面的建筑技術(shù)知識(shí)，總體來講，混凝土裂縫控制是一門較為復(fù)雜的工藝，需要一種綜合性的控制方案。經(jīng)過筆者的大量的調(diào)研和施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的常見形態(tài)主要有以下7種類型：
（1）產(chǎn)生在房間中部。橫向或縱向跨中裂縫，通常貫通樓板，寬度可達(dá)0.5～1.5mm。（2）在建筑物四角的斜裂縫，與墻呈大約45度角，寬度不大于1.0mm。（3）板面沿順鋼筋方向的裂縫。（4）板上面沿墻邊或梁邊的裂縫。（5）沿PVC管線在板內(nèi)埋設(shè)位置的裂縫。（6）沿在樓板留置的施工縫或后澆帶位置的裂縫。（7）板面分布的不規(guī)則裂縫，裂縫寬度較小，深度也較淺。
對(duì)于上述7種類型的裂縫主要由以下幾方面的原因產(chǎn)生的。
首先，設(shè)計(jì)因素導(dǎo)致的裂縫。設(shè)計(jì)方面的原因是形成現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的重要原因之一，如果工程設(shè)計(jì)不當(dāng)，即使施工及其它方面不出問題，也將會(huì)出現(xiàn)裂縫，因此設(shè)計(jì)方面的原因是形成現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的內(nèi)因。主要是由樓板配筋不當(dāng)、樓板中暗埋有大量PVC電線管、建筑平面不規(guī)則、地基基礎(chǔ)處理不當(dāng)、混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)偏大、設(shè)計(jì)時(shí)忽略了屋面板的溫度應(yīng)力作用等因素所造成的。
其次，施工因素導(dǎo)致的裂縫。施工方面的原因往往是容易忽略和比較微小的，正是這些時(shí)常不注意的因素直接導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。如施工過程中隨意增加水泥的用量；后澆帶后施工縫施工不慎；混凝土澆搗和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)行等。
2、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫控制的綜合方法
混凝土是一種各向不均勻的脆性材料，其抗拉強(qiáng)度很低，一旦發(fā)生裂縫經(jīng)常有兩種以上類型的裂縫并存(如自收縮和干燥收縮裂縫)，而裂縫產(chǎn)生的原因又十分復(fù)雜，諸如結(jié)構(gòu)狀況(受力及約束狀況)、所用的原材料、混凝土配合比、施工方法及環(huán)境因素等都對(duì)裂縫的出現(xiàn)產(chǎn)生直接影響，而且這種影響不是單一的，往往是數(shù)種原因并存。也就是說，既然裂縫是好多因素綜合作用產(chǎn)生的，裂縫的控制也決不是使用單一措施所能奏效的，如對(duì)于可能產(chǎn)生溫度收縮裂縫的混凝土，認(rèn)為只要摻加膨脹劑就完全可以防止此類裂縫的出現(xiàn)，顯然是十分片面的。面對(duì)出現(xiàn)裂縫的諸多因素，裂縫的控制必須采用綜合的方法。
綜合法控制裂縫是根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)情況、施工方法及環(huán)境條件分析可能出現(xiàn)的原因，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制、原材料及配合比控制和施工控制綜合地控制裂縫，達(dá)到不產(chǎn)生有害裂縫的目的。綜合法的特點(diǎn)是：通過分析，綜合控制，既不面面俱到，也不顧此失彼。
2.1裂縫分析
施工前預(yù)先對(duì)混凝土樓板可能產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行分析，分析的目地是預(yù)計(jì)混凝土?xí)a(chǎn)生何種裂縫及裂縫的開展程度，并由此設(shè)計(jì)綜合控制程序。裂縫分析的依據(jù)是：
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況：結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)類型、配筋情況、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及其它性能要求。
(2)施工方法：混凝土的供應(yīng)方式、水平及垂直運(yùn)輸方法、混凝土坍落度要求、澆筑程序、養(yǎng)護(hù)方法等。
(3)環(huán)境條件：氣溫、濕度、風(fēng)速、雨量及天氣預(yù)報(bào)等。
2.2控制程序的設(shè)計(jì)
根據(jù)上述分析可知混凝土樓板有可能出現(xiàn)何種裂縫，由此有重點(diǎn)地設(shè)計(jì)相應(yīng)的抗裂程序。這些程序應(yīng)該是綜合措施，而不是措施的簡單羅列。如經(jīng)分析現(xiàn)澆混凝土樓板應(yīng)該主要預(yù)防出現(xiàn)干燥收縮裂縫，則可能設(shè)計(jì)的綜合程序包括：在收縮應(yīng)力最大部位增配構(gòu)造筋；在混凝土配合比設(shè)計(jì)中盡量減少用水量和膠凝材料的用量：在施工條件允許的情況下將坍落度降至最低；采取保溫、保濕、防風(fēng)等措施加|強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。
設(shè)計(jì)控制程序在綜合法控制裂縫中是極其重要的一環(huán)，因?yàn)橹挥锌刂瞥绦蚝侠怼⒌卯?dāng)、有針對(duì)性，才能保證控制效果。
以下將分別敘述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制、原材料、配合比控制及施工控制。其控制方法是多種多樣，不要求在實(shí)際應(yīng)用中足夠多地使用這些方法，而是針對(duì)裂縫分析有重點(diǎn)地采取其中最有效的措施，達(dá)到綜合控制的目的。
2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制
目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大都是荷載、變形及裂縫計(jì)算，然后按照設(shè)計(jì)規(guī)范的構(gòu)造要求配制構(gòu)造筋。實(shí)踐證明，這對(duì)于防止出現(xiàn)裂縫，特別是出現(xiàn)變形裂縫是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往沒有考慮以下問題：
(1)未考慮混凝土因變形而產(chǎn)生裂縫的可能，沒有配制相應(yīng)的抗裂鋼筋。(2)沒有考慮結(jié)構(gòu)約束過大對(duì)產(chǎn)生裂縫的不利影響，沒有減少約束的措施。(3)采用高強(qiáng)混凝土雖然降低了自重荷載，但沒有考慮高強(qiáng)混凝土增加開裂的可能性，缺乏相應(yīng)的抗裂要求。
因此，鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)增加抗裂措施內(nèi)容，在容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和變形部位增配構(gòu)造鋼筋，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮到混凝土產(chǎn)生裂縫的各種可能性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制措施有：
(1)增加混凝土耐久性要求，并提出具體的耐久性指標(biāo)。(2)混凝土結(jié)構(gòu)形式應(yīng)合理，對(duì)可能產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位要配制構(gòu)造筋。(3)對(duì)于強(qiáng)約束的結(jié)構(gòu)應(yīng)適當(dāng)留有變形余地，以減少約束力，有些結(jié)構(gòu)之間可考慮設(shè)置滑動(dòng)層。(4)在可能產(chǎn)生裂縫的部位增配構(gòu)造筋，構(gòu)造筋宜使用直徑較小的變形鋼筋，也可采用鋼筋網(wǎng)片。(5)在荷載及構(gòu)造要求允許的情況下，使用低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。
2.4原材料及混凝土配合比控制
原材料品種、質(zhì)量狀況及混凝土配合比對(duì)混凝土的抗裂性能影響很大，如厚大體積混凝土，水泥使用不當(dāng)將有產(chǎn)生溫度裂縫的可能，砂石的含泥量和泥塊含量過高將加劇混凝土的干燥收縮，礦物摻料及外加劑的使用也應(yīng)在滿足混凝土一般技術(shù)要求的基礎(chǔ)上避免引起混凝土的變形，同時(shí)，在確定混凝土配合比時(shí)應(yīng)考慮其抗裂性能。
原材料及配合比應(yīng)控制以下幾點(diǎn)：
(1)根據(jù)裂縫分析選擇原材料。為了防止產(chǎn)生溫度裂縫應(yīng)該選用鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量低，細(xì)度不宜過細(xì)(即比表面積不宜過大)即水化熱較低的水泥。而礦渣硅酸鹽水泥雖然水化熱較低，但泌水量較大，故塑性收縮也大，所以選用水泥應(yīng)揚(yáng)長避短、綜合考慮加以確定。選用低熱膨脹系數(shù)的骨料，嚴(yán)格控制砂石的含泥量和泥塊含量，盡量不使用細(xì)砂或特細(xì)砂，使用連續(xù)級(jí)配的石子，否則應(yīng)采用人工級(jí)配使其滿足要求。
一般來講，混凝土中摻入礦物摻料對(duì)降低水化熱減少混凝土收縮變形有一定作用，但因各種礦物摻料性能不同，也會(huì)帶來其它問題。如細(xì)度很細(xì)的摻料需水量很大，易造成混凝土塑性收縮或者干燥收縮。所以，選擇礦物摻料需要根據(jù)混凝土要求和原材料性能綜合分析確定。
采用合適的外加劑。合適的外加劑能夠有效地改善混凝土的某些性能，提高混凝土的抗裂性能。特別應(yīng)指出的是，摻加高效引氣型緩凝減水劑(或引氣劑與高效緩凝劑雙摻)，不但能夠改善混凝土的工作性，降低泌水，使混凝土不易發(fā)生塑性裂縫，而且引入的微氣泡能夠阻塞混凝土的毛細(xì)通道，使水分不易散失，減少了混凝土收縮的可能性，外界侵蝕性介質(zhì)也難以進(jìn)入�？傊黠@改善了混凝土的抗裂性能。摻加膨脹劑可以補(bǔ)償混凝土的早期收縮，防止產(chǎn)生收縮裂縫。所以，目前膨脹劑應(yīng)用較多。但是膨脹劑適宜用在有適當(dāng)配筋率，有一定約束的混凝土結(jié)構(gòu)中，同時(shí)因產(chǎn)生水化熱，摻膨脹劑的混凝土需水量較大，故必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
(2)盡量降低用水量和水泥用量。含水量和水泥用量較高是產(chǎn)生裂縫的主要原因，因混凝土強(qiáng)度等級(jí)的不斷提高和泵送混凝土的大量使用，兩者難有較大的下降空間，但采取一些措施用量還是可以降低的。
預(yù)控制混凝土的用水量必須控制坍落度，大力提倡使用塑性混凝土，盡量不使用大流動(dòng)性的混凝土，同時(shí)摻加引氣減水劑改善混凝土工作性。經(jīng)驗(yàn)證明，混凝土具有良好的工作性比具有較大的坍落度易于澆筑，如果工作性不良，及時(shí)坍落度提高了，反而會(huì)使混凝土產(chǎn)生離析，故應(yīng)將改善工作性放在第一位，并采取增加礦物摻料用量，改善砂石級(jí)配，或者摻入引氣劑等措施改善混凝土工作性。降低水泥用量的其它措施是摻加礦物摻料，它不僅代替一部分水泥，而且能夠有效地降低水化熱和混凝土自收縮。
2.5施工控制
以下針對(duì)常見的塑性裂縫、溫度裂縫和干縮裂縫，說明對(duì)裂縫的施工控制。
2.5.1防止塑性裂縫的施工控制
①不隨意提高混凝土的坍落度。
②保持適宜的攪拌時(shí)間，防止混凝土離析。
③在混凝土初凝前進(jìn)行二次壓光�；炷翝仓蟊砻鏁�(huì)產(chǎn)生泌水，泌水較多時(shí)應(yīng)予清除，待泌水消失后對(duì)混凝土表面進(jìn)行二次壓光，即用木抹子拍打壓實(shí)，這有利于避免或消除塑性裂縫。也可在混凝土終凝前用平板振動(dòng)器進(jìn)行二次振搗，以排除混凝土中的空隙和水分。
�、芑炷脸跄蠹皶r(shí)用草簾等物覆蓋，立即進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。實(shí)踐證明，開始養(yǎng)護(hù)時(shí)間越遲，則產(chǎn)生收縮裂縫的機(jī)會(huì)越大，因此，混凝土終凝前必須立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2.5.2防止溫度裂縫的施工控制
①控制混凝土溫度。因?yàn)榘l(fā)生溫度裂縫的主要原因是混凝土存在溫度梯度，故控制混凝土溫度是首要的措施�？刂苹炷翜囟戎饕强刂迫肽囟�、內(nèi)部最高升溫及降溫速度�；炷恋淖罡呱郎�(Tmax)等于其入模溫度(Tc)與絕熱升溫(△T)之和，即：
Tmax= Tc +△T
由上式可見，預(yù)控制混凝土最高升溫，必須控制其入模溫度及絕熱升溫，其中，絕熱升溫主要與水化熱有關(guān)，應(yīng)該使用中低熱水泥，并適當(dāng)摻加礦物摻料，而控制入模溫度就需要在混凝土施工過程中，控制原材料及混凝土溫度�？刂圃牧系臏囟葘�(duì)于南方或者夏季施工的混凝土具有特殊的意義。首先應(yīng)提前備足水泥，不使用剛出廠的散裝水泥，因?yàn)檫@種水泥溫度較高，最好采用溫度較低的地下水作為混凝土用水。如果砂石本身溫度較高，可以事先噴水降溫，入構(gòu)以上措施仍不能滿足入模溫度要求，可采用向攪拌機(jī)內(nèi)加碎冰或噴液氮的方法降溫，該法雖然降溫明顯，但是成本較高。
為了降低混凝土入模溫度，還應(yīng)防止混凝土在運(yùn)輸過程中升溫，為此，應(yīng)盡量縮短混凝土運(yùn)輸距離，并用濕麻袋覆蓋泵管。此外，因夜間氣溫較低，應(yīng)盡量安排夜間施工。
為了防止產(chǎn)生溫度裂縫，還必須控制混凝土的降溫速度。因?yàn)榛炷猎诮禍剡^程中會(huì)產(chǎn)生收縮，使外部混凝土承受拉應(yīng)力，降溫速度過大，混凝土容易開裂。降溫速度應(yīng)控制在日降溫1～2℃，同時(shí)采取措施防止混凝土表面溫度驟降。南方夏季在混凝土表面溫度較高時(shí)不宜用地下水養(yǎng)護(hù)，因?yàn)榈叵滤疁囟容^低，可能使混凝土表面溫度驟降而開裂：北方冬季施工時(shí)則應(yīng)防止寒流侵襲氣溫驟降，應(yīng)該預(yù)先做好防寒流的保溫措施。為避免過大的降溫速度，宜延長拆模時(shí)間(一般應(yīng)延長2～3天)，利用模板對(duì)混凝土保溫、保濕，特別是在北方冬季施工時(shí)有一定的效果。
�、诳刂茲仓绦颉榱擞欣诨炷恋纳幔欣跍p少混凝土的約束，使混凝土留有變形的時(shí)間和空間，對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板應(yīng)控制其澆筑程序，采用分段施工的方法，各個(gè)段間可設(shè)置變形縫。
2.5.3防止干燥收縮裂縫的施工控制
干燥收縮裂縫的施工控制與上述兩種收縮裂縫的控制相同。由于干燥收縮裂縫主要是混凝土中的毛細(xì)水蒸發(fā)過快所致，而且此種收縮又是一個(gè)比較長的過程，故在混凝土施工時(shí)應(yīng)使其達(dá)到最大密實(shí)。
此外，必須保證混凝土有較好的勻質(zhì)性，因混凝土多在最薄弱的地方開裂，如果勻質(zhì)性較差，雖然整體強(qiáng)度滿足要求，但是存在較多的薄弱部位，也就增加了開裂的機(jī)會(huì)，因此，施工過程中應(yīng)保證混凝土原材料的品種一致，準(zhǔn)確計(jì)量，澆筑時(shí)做到不過振或漏振。
3、結(jié)語
通過文章的分析，可以看出現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，因此，需要綜合性的采取控制裂縫的策略，采用文章所述的綜合性措施，能有效的解決現(xiàn)澆混凝土樓板各類裂縫的產(chǎn)生，但在具體的工程實(shí)踐中，還需結(jié)合工程實(shí)際，采取有效性的控制方法。
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