混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因分析與預防措施
摘要:
當前，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越多。長期以來，由于對混凝土裂縫問題認識上的偏差，或重視程度不夠，混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象十分普遍?；炷恋牧芽p問題乃是嚴重困擾著混凝土樓板施工質(zhì)量的首要問題。
一、現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因
現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，概括起來主要有以下幾點：
?。ㄒ唬┎牧线x用方面的因素
1．水泥品種。水泥的選擇是關系到收縮問題的關鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。而且，隨著高強混凝土的應用，水泥的標號等級要求也就相應提高，水泥用量也就會增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。
2．外加劑應用不當也會引起的裂縫。由于施工工期的需要，一般都會使用化學外加劑的，但外加劑應用不當會直接引起混凝土多種質(zhì)量問題，并且外加劑的使用也會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間延長而降低，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大或短期內(nèi)完全喪失流動性，這類問題在混凝土生產(chǎn)行業(yè)中會經(jīng)常遇到，程度輕的會引起混凝土施工困難，混凝土表面會出現(xiàn)收縮裂縫。
3．混凝土配合比。在原料一定的條件下，水灰比對混凝土收縮有很大的影響?；炷潦湛s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，反之增大的幅度較小；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)。
?。ǘ┦┕し矫娴囊蛩?
1．配筋、樓板厚度、施工工藝不合標準。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，在施工過程中往往是沒能按照設計要求及有關規(guī)范進行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時厚度控制不符合設計要求、澆筑震搗不密實等原因也容易導致樓板產(chǎn)生裂縫。
2．施工時模板的處理。模板施工因素對產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：（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大，造成模板支撐下沉變形過大；（2）如果模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對位移，這樣也會引起樓板的裂縫；（3）拆模過早，在混凝土沒有完全硬化的時候就進行拆模板，混凝土硬化前過早承載或受到振動，很容易產(chǎn)生裂縫。
3．鋼筋保護層偏大。施工澆注混凝土時為鋪設架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負筋下沉混凝土保護層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負彎矩鋼筋沒有通長配置時，裂縫往往會出現(xiàn)在負彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。
4．保護措施不到位?；炷翝沧⒑?，沒有按規(guī)定的要求進行養(yǎng)護，導致樓板收縮開裂。（1）養(yǎng)護不及時，使混凝土養(yǎng)護初期過早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。（2）混凝土養(yǎng)護初期受凍。（3）樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機具和材料集中，或過早進人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動，使其產(chǎn)生裂縫。
?。ㄈ鉁亍⒖諝獾拳h(huán)境因素導致樓板裂縫
現(xiàn)在樓板在周圍氣溫、空氣等環(huán)境因素的影響下，也會產(chǎn)生裂縫的。（1）空氣的相對濕度越低，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）長期風吹、日曬也會使混凝土收縮增大。
二、樓板裂縫產(chǎn)生的危害
混凝土是多組分復合材料，在溫度和濕度變化的條件下，硬化并產(chǎn)生體積變形。由于各種材料變形不一致，互相約束而產(chǎn)生初始應力，造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見的微細裂縫，我們一般稱微裂。這種微細裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，成為宏觀裂縫，嚴重的形成樓板上下貫通縫，這就成為有害裂縫。這樣的裂縫將對結(jié)構(gòu)的承載力，防火性、抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴重的危害。
?。ㄒ唬┯绊懡Y(jié)構(gòu)承載力和使用安全性
對于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許有寬度在一定范圍內(nèi)的裂縫存在，但是裂縫對結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽視的，尤其是一些使用者在裝修時又給地面增加了很多設計者沒有考慮的荷載時。
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?。ǘ┯绊懡Y(jié)構(gòu)的防水性
樓板產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對使用者所帶來的最直接的問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的房間表現(xiàn)突出。
?。ㄈ﹪乐赜绊懡Y(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命
化學侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應等，都會對混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。這些破壞作用的發(fā)生或進行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素。一般從結(jié)構(gòu)拆模到裝修完成，要經(jīng)過2—3個月的時間，有的大型工程還要跨年施工。這時空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等就會順著裂縫進入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應及碳化速度的加快進行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。
三、對現(xiàn)澆樓板裂縫的控制措施
?。ㄒ唬┰O計方面的控制措施
設計者在民用建筑工程中不要一味追求使用高強度等級混凝土。C20級能滿足要求，就不要使用C30級。
?。ǘ┦┕し矫娴目刂拼胧?
1．嚴格控制混凝土配合比，嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，嚴格控制砂石含泥量。盡量不用細砂配制高標號混凝土。
2．澆筑混凝土前將基層和模板澆水濕透，但不得有明水存在。
3．現(xiàn)場攪拌的混凝土要保證攪拌時間，即嚴格執(zhí)行GB50204—2002第4、3、2條的規(guī)定；嚴格控制外加劑的摻量，計量一定要準確，并按使用說明書要求操作；在混凝土初凝期注意抹壓的時間和方法，抹面應在表面泌水完全排除掉時進行，抹面時應用力抹壓，以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔；設計好大面積混凝土澆筑時的路線，避免干擾已初凝的混凝土。
4．模板要進行強度計算，支撐牢固，按規(guī)定時間拆模。
5．提倡使用平板振搗器，因為振搗棒振搗想不碰鋼筋是不可能的。
6．加強養(yǎng)護工作，及時對混凝土加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護劑，防止水分蒸發(fā)；不要只重視進度而忽視質(zhì)量，在混凝土強度達到7.2N/mm2前，不得上去踩踏或進行施工。
7．提倡使用商品混凝土澆筑樓板，筆者發(fā)現(xiàn)，在同一個工程的同一層樓面上，用商品混凝土的比現(xiàn)場拌制的裂縫要少得多，而且寬度也小很多。
四、結(jié)語
微裂縫在混凝土構(gòu)件中是不可避免的，施工中應盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量。全面保證混凝土現(xiàn)澆樓板的質(zhì)量，關鍵在于混凝土形成過程中的一系列階段的控制，從原材料、配合比、混凝土的開盤鑒定、混凝土的拌制和運輸，入模振搗、施工縫及后澆帶的處理、養(yǎng)護等，每一個環(huán)節(jié)都會影響混凝土的質(zhì)量。因此，施工單位要提高認識，加強管理，控制好工序的質(zhì)量，而監(jiān)理工程師也要對混凝土施工實行旁站監(jiān)理，加強對施工工藝及措施的監(jiān)督，必須達到規(guī)范及驗收標準的要求，以確保工程的質(zhì)量。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
當前，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越多。長期以來，由于對混凝土裂縫問題認識上的偏差，或重視程度不夠，混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象十分普遍?；炷恋牧芽p問題乃是嚴重困擾著混凝土樓板施工質(zhì)量的首要問題。
一、現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因
現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，概括起來主要有以下幾點：
?。ㄒ唬┎牧线x用方面的因素
1．水泥品種。水泥的選擇是關系到收縮問題的關鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。而且，隨著高強混凝土的應用，水泥的標號等級要求也就相應提高，水泥用量也就會增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。
2．外加劑應用不當也會引起的裂縫。由于施工工期的需要，一般都會使用化學外加劑的，但外加劑應用不當會直接引起混凝土多種質(zhì)量問題，并且外加劑的使用也會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間延長而降低，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大或短期內(nèi)完全喪失流動性，這類問題在混凝土生產(chǎn)行業(yè)中會經(jīng)常遇到，程度輕的會引起混凝土施工困難，混凝土表面會出現(xiàn)收縮裂縫。
3．混凝土配合比。在原料一定的條件下，水灰比對混凝土收縮有很大的影響?；炷潦湛s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，反之增大的幅度較小；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)。
?。ǘ┦┕し矫娴囊蛩?
1．配筋、樓板厚度、施工工藝不合標準。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，在施工過程中往往是沒能按照設計要求及有關規(guī)范進行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時厚度控制不符合設計要求、澆筑震搗不密實等原因也容易導致樓板產(chǎn)生裂縫。
2．施工時模板的處理。模板施工因素對產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：（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大，造成模板支撐下沉變形過大；（2）如果模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對位移，這樣也會引起樓板的裂縫；（3）拆模過早，在混凝土沒有完全硬化的時候就進行拆模板，混凝土硬化前過早承載或受到振動，很容易產(chǎn)生裂縫。
3．鋼筋保護層偏大。施工澆注混凝土時為鋪設架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負筋下沉混凝土保護層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負彎矩鋼筋沒有通長配置時，裂縫往往會出現(xiàn)在負彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。
4．保護措施不到位?；炷翝沧⒑?，沒有按規(guī)定的要求進行養(yǎng)護，導致樓板收縮開裂。（1）養(yǎng)護不及時，使混凝土養(yǎng)護初期過早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。（2）混凝土養(yǎng)護初期受凍。（3）樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機具和材料集中，或過早進人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動，使其產(chǎn)生裂縫。
?。ㄈ鉁亍⒖諝獾拳h(huán)境因素導致樓板裂縫
現(xiàn)在樓板在周圍氣溫、空氣等環(huán)境因素的影響下，也會產(chǎn)生裂縫的。（1）空氣的相對濕度越低，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）長期風吹、日曬也會使混凝土收縮增大。
二、樓板裂縫產(chǎn)生的危害
混凝土是多組分復合材料，在溫度和濕度變化的條件下，硬化并產(chǎn)生體積變形。由于各種材料變形不一致，互相約束而產(chǎn)生初始應力，造成骨料與水泥粘結(jié)面或水泥本身之間出現(xiàn)肉眼看不見的微細裂縫，我們一般稱微裂。這種微細裂縫的分布是不規(guī)則的，互不連貫，但在荷載作用下或進一步產(chǎn)生溫度變化，養(yǎng)護不到位失水干縮的情況下，裂縫開始擴展，并逐漸互相連通，從而出現(xiàn)較大的肉眼可見裂縫，成為宏觀裂縫，嚴重的形成樓板上下貫通縫，這就成為有害裂縫。這樣的裂縫將對結(jié)構(gòu)的承載力，防火性、抗?jié)B性、抗鋼筋銹蝕性、抗化學侵蝕性等耐久性能產(chǎn)生嚴重的危害。
?。ㄒ唬┯绊懡Y(jié)構(gòu)承載力和使用安全性
對于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許有寬度在一定范圍內(nèi)的裂縫存在，但是裂縫對結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽視的，尤其是一些使用者在裝修時又給地面增加了很多設計者沒有考慮的荷載時。
[Page]
?。ǘ┯绊懡Y(jié)構(gòu)的防水性
樓板產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對使用者所帶來的最直接的問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的房間表現(xiàn)突出。
?。ㄈ﹪乐赜绊懡Y(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命
化學侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應等，都會對混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。這些破壞作用的發(fā)生或進行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素。一般從結(jié)構(gòu)拆模到裝修完成，要經(jīng)過2—3個月的時間，有的大型工程還要跨年施工。這時空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等就會順著裂縫進入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應及碳化速度的加快進行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。
三、對現(xiàn)澆樓板裂縫的控制措施
?。ㄒ唬┰O計方面的控制措施
設計者在民用建筑工程中不要一味追求使用高強度等級混凝土。C20級能滿足要求，就不要使用C30級。
?。ǘ┦┕し矫娴目刂拼胧?
1．嚴格控制混凝土配合比，嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的石子，嚴格控制砂石含泥量。盡量不用細砂配制高標號混凝土。
2．澆筑混凝土前將基層和模板澆水濕透，但不得有明水存在。
3．現(xiàn)場攪拌的混凝土要保證攪拌時間，即嚴格執(zhí)行GB50204—2002第4、3、2條的規(guī)定；嚴格控制外加劑的摻量，計量一定要準確，并按使用說明書要求操作；在混凝土初凝期注意抹壓的時間和方法，抹面應在表面泌水完全排除掉時進行，抹面時應用力抹壓，以閉合已產(chǎn)生的微裂紋和泌水孔；設計好大面積混凝土澆筑時的路線，避免干擾已初凝的混凝土。
4．模板要進行強度計算，支撐牢固，按規(guī)定時間拆模。
5．提倡使用平板振搗器，因為振搗棒振搗想不碰鋼筋是不可能的。
6．加強養(yǎng)護工作，及時對混凝土加以覆蓋或噴涂混凝土養(yǎng)護劑，防止水分蒸發(fā)；不要只重視進度而忽視質(zhì)量，在混凝土強度達到7.2N/mm2前，不得上去踩踏或進行施工。
7．提倡使用商品混凝土澆筑樓板，筆者發(fā)現(xiàn)，在同一個工程的同一層樓面上，用商品混凝土的比現(xiàn)場拌制的裂縫要少得多，而且寬度也小很多。
四、結(jié)語
微裂縫在混凝土構(gòu)件中是不可避免的，施工中應盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量。全面保證混凝土現(xiàn)澆樓板的質(zhì)量，關鍵在于混凝土形成過程中的一系列階段的控制，從原材料、配合比、混凝土的開盤鑒定、混凝土的拌制和運輸，入模振搗、施工縫及后澆帶的處理、養(yǎng)護等，每一個環(huán)節(jié)都會影響混凝土的質(zhì)量。因此，施工單位要提高認識，加強管理，控制好工序的質(zhì)量，而監(jiān)理工程師也要對混凝土施工實行旁站監(jiān)理，加強對施工工藝及措施的監(jiān)督，必須達到規(guī)范及驗收標準的要求，以確保工程的質(zhì)量。
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