混凝土楼板裂缝的成因及控制

[摘要]通过对楼板裂缝类别及部位分析,浅析引起裂缝的原因,简述了裂缝与施工质量控制水平的关系 ,然后从技术和管理方面提出预防现浇楼板裂缝的对策措施,及对已出现的裂缝的处理措。[关键词]裂缝原因 裂缝的控制裂缝处理

中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：

一、裂缝原因分析由于裂缝具有较明显的规律性和普遍性，砼裂缝原因有两类：第一类，由外荷载直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝；第二类，由变形作用引起的裂缝，变形作用包括温度变形、收缩变形和地基不均匀沉降变形。

现浇楼板大量裂缝的出现并非与荷载有直接关系，通过对现浇楼板裂缝现状的调研、分析可以认定，90%以上的裂缝是由变形作用引起的；在变形作用中，由地基不均匀沉降变形引起的裂缝发生的很少，主要是温度变形和收缩变形引起的。由于这两种变形受到约束超过砼的抗拉强度，导致裂缝产生。砼的收缩变形和温度应力是其本身固有的物理化学性质。砼的收缩包括塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩。塑性收缩在砼硬化前，时间较短，而碳化收缩在后期，对砼影响最大、时间最长的就是干燥收缩，即干缩裂缝。干燥收缩主要是砼在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。砼中由于集料的干燥收缩很小,主要是水泥石干燥收缩造成的。其中水分蒸发引起孔壁压力变化，导致砼体积的缩小。砼内除少部分水提供水泥水化的需要，其余大部分水分都要蒸发掉，收缩变形同时发生，砼的水分蒸发，干燥过程是由表及里逐渐发展的。

裂缝的形成与砼早期扰动的关系。GB50204-92《砼结构工程施工及验收规范》第4.5.4条规定“在已浇筑的砼强度未达到1.2N/mm2以前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。”而目前的普遍状况是第一天浇筑砼，第二即开始插入施工，而且施工荷载严重超标。砼楼板在强度不足的情况下受到过载的扰动，影响了砼的致密性。板并非理想的连续匀质体，它的物质组成很不均匀，加之施工扰动，内部存在很多不均衡点，这些点的集中应力，当受到变形作用时，极易产生裂缝。

裂缝出现的部位与薄弱环节的关系。（1）施工缝处，多是接搓处理不细，致使新旧砼衔接不紧密，砼凝固过程中收缩变形引发裂缝。（2）预埋线管部位。在线管预埋时不按规程严格操作，致使线管位置的保护层厚度失控，有的多管交叉，如不仔细处理会使局部截面削弱，抵抗砼变形能力减小，在砼产生温差应力或干缩时，在此位置引发裂缝。（3）早期塑性裂缝，中后期产生的裂缝，有许多是早期裂缝的发展，这种裂缝一般发生较早，在砼浇筑完数小时内便出现，有的干缩裂缝是早期塑性裂缝的延伸。目前随着泵送砼施工工艺的发展，使砼裂缝控制的技术难度大大增加，泵送砼由于流动性与和易性的要求，坍落度增加，水灰比增大，水泥标号提高，水泥用量、用水量、砂率均增加，骨料粒径减小等诸因素变化，导致砼的收缩及水化热作用增加，收缩时间延长，已引起建筑业同行的共识。

二、裂缝控制措施

综上所述，让其裂缝不产生是不可能的，但限制一定的裂缝宽度，防止有害裂缝，随着技术水平的提高，使裂缝逐渐减少，或推迟裂缝的发生是完全可以做到的。设计规范规定，根据不同使用功能要求，裂缝宽度最小0.1mm，最大0.3mm，与国际标准接近，但裂缝控制却是相当复杂的。它涉及到结构设计，地基基础，施工技术，材料质量，环境状态等诸多因素，所以国内许多专家认为，裂缝控制实质上是一综合性相当强的“交叉学科”，这类问题不仅是我国特有的技术问题，也是国际上钢筋砼的共性难题。经过广泛的调查、研究，结合我近年来的施工实践经验和教训，本人认为，对现浇板裂缝的控制主要应采取以下几项措施：1.优化砼配合比，提高砼抗拉性能。无论是现场拌制的小坍落度砼还是泵送砼，都应当在现有配合比的基础上，进一步试验研究高性能砼，优选有利于抗裂性能的砼级配，尽力减小水灰比，减少坍落度，降低砂率，增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料，对提高砼的抗裂性能比较有利。对设计要求严格控制裂缝的结构，还应掺加补偿收缩的膨胀剂。

2.改善砼养护工艺，减少砼自身收缩。试验证明，养护条件对砼的收缩影响很大，养护14天的收缩比养护3天的收缩降低约20%。按施工规范进行养护，能有效地、持续地使砼表面保持适当的温度和湿度条件。浇筑时间不长的砼，仍然处于凝结、硬化过程，水泥水化速度较快，养护形成的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生收缩裂缝。同时由于散热时间延长，砼强度的松弛作用得到充分发挥，使砼的总温差产生的拉应力小于砼的抗拉强度，防止贯通裂缝的产生。此外，在潮湿条件下，可使水泥水化充分、完全，从而提高砼的抗拉强度，增强后期裂缝的抗力。

在砼裂缝控制措施中，养护工艺是很关键的环节。特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。但实际施工中，由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业，因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此，施工中必须坚持按规范规定的养护时间进行养护，而且设定专人，改善养护方法，如覆盖塑料或草包保湿养护、喷ＨＬ等品种养护液进行养护、用喷雾器不间断地轮流喷洒砼表面等。3.规范施工操作规程，加强楼面钢筋的保护，避免砼浇筑后的扰动。

（1）钢筋在楼面砼板中的抗拉受力，起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用，而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。但由于板上层钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护，且板的上层钢筋一般较细较软，受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠。楼面施工时各工种交叉作业，造成施工人员众多、行走十分频繁。楼面上层钢筋网的有效保护，一直是施工中的一大难题。

可采取下列综合措施加以解决：

A.楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）必须设置钢筋马凳，其纵横向间距不应大于700毫米（即每平方米不得少于２只）。特别是对于Φ８一类细小钢筋，钢筋马凳的间距应控制在600毫米以内（即每平方米不得少于３只），并且钢筋马凳必须与其支承的上层钢筋网绑扎牢固，才能取得较良好的效果。

B.尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

C.在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设（或铺设）临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。

Ｄ.安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处（四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处）应重点整修。

Ｅ.砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

（2）尽量采用小流水段施工，砼现浇板浇筑后不要过早上人，合适的后续工序施工时间应在楼板砼达到5N/mm2后；为使砼不早期受损，且不影响工期，宜采取早强措施；5N/mm2值应制作同条件试块，确定达到的天数。科学安排楼层施工作业计划，在楼层砼浇筑完毕的24小时以前，可限于做测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗标材料，避免冲击振动。在模板安装时，吊运（或传递）上来的材料应做到尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面荷重和振动。

对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位（一般约40平方米左右）的模板支撑架在搭设前，就预先考虑采用加密立杆（立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米）和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施，以增强刚度，减少变形来加强该区域的抗冲击、振动荷载，并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力，进一步防止裂缝的发生。

4.重视薄弱环节管理，控制引发裂缝对施工缝，后浇带、预埋线管部位，塑性裂缝等，应严格按规范施工，制定具体措施，作好技术交底，必要时加膨胀剂，调节砼的收缩。预埋线管，特别是多根线管的集散处，应增设垂直于线管的短钢筋网加强。并且当线管数量众多，使集散口的砼截面大量削弱时，应按予留孔洞构造要求在四周增设井字形抗裂构造钢筋。

三、裂缝处理

目前，在现浇砼楼板施工中彻底杜绝裂缝，还不太现实，而且设计规范允许一定宽度的裂缝出现，一旦出现了裂缝，处理时应遵守以下原则：

1.裂缝宽度在设计允许范围内时，可不作处理。

2.裂缝宽度超过规范要求时，不要急于处理，先查清开裂原因，一般应待其发展基本稳定后再处理。若影响结构安全的裂缝，不要擅自决定处理意见，应提请设计或主管部门处理解决。3.不影响结构安全的裂缝应结合使用情况，按下述方法处理。

化学灌浆：适用于贯通裂缝，采用专用压力设备，将化学浆液压入缝内，一般化学浆液为环氧树脂、氰凝、聚氨脂等。

开槽嵌缝：在原有裂缝位置开槽，槽内清理干净，用密封材料填满嵌实，密封材料有环氧胶泥，密封油膏，聚合物砂浆等。

表面涂抹：在裂缝表面涂刷密封涂料或防护砂浆，一般加玻纤布作加劲层，密封涂料采用聚氨脂或环氧树脂，防护砂浆采用聚合物砂浆或氯丁胶乳砂浆。

参考文献：

[1]工程结构裂缝控制的综合方法.施工技术.

[2]混凝土及钢筋混凝土收缩变形的浅析.低温建筑技术.

[3]泵送混凝土施工裂缝的成因和防治.混凝土.

[4]现浇楼板角裂原因的防治措施探讨.建筑技术.