混凝土裂缝的鉴定检测分析及处理

摘要：本文从材料、设计与施工方面对钢筋混凝土现浇楼板开裂原因、机理进行原因分析，结合天津某工程实例进行相应的安全鉴定分析，并提出一些钢筋混凝土现浇楼板裂缝的防治措施，供相关工程技术人员参考。

关键词：钢筋混凝土； 现浇楼板； 开裂原因； 裂缝

文献标识码: A

1、前言

混凝土的裂键是建筑工程中普遍存在的问题，过宽的裂缝不但会影响结构的外观，引起使用者的不安，影响结构的正常使用，而且也会导致混凝土中钢筋锈蚀和加速混凝土老化，削弱了建筑物的整体性及承载能力，降低混凝土结构耐久性。《混凝土结构设计规范》(50010-2002)规定对使用中允许出现裂缝的构件按照荷载效应标准组合并考虑长期作用影响对裂缝宽度进行验算，并且构件最大裂缝宽度不应超过该标准中规定的最大裂缝宽度的限值。

2、现浇混凝土板产生裂缝的原因

1.1材料因素

（1）混凝土配合比、水灰比。由于混凝土配合比不当，造成混凝土分层离析，特别是梁板结构的板，由于混凝土的离析，上部出现富水泥浆层，收缩大，引起楼板面的不规则裂缝。

（2）水泥品种等级，水泥用量。随着高强混凝土的应用，水泥的等级要求就高，水泥用量也就越大，水化热就越高，混凝土的收缩变形也越大。

（3）粉状掺合料大、品质不良引起的裂缝。粉剂掺合料的使用，如掺加粉煤灰、矿渣等，也会增加混凝土的收缩。粉状材料的用量越大，收缩也越大。

（4）粗骨料用量减少和粒径减小。为了保证混凝土的可泵性，工程中一般选用较小粒径的粗骨料，或减少粗骨料的用量。粗骨料的用量的减少和粗骨料粒径的减小，会使混凝土的体积稳定性下降，不稳定性变大，从而增大了混凝土收缩。

（5）外加剂应用不当引起的裂缝。目前混凝土中外加剂起着不可替代的作用，但外加剂应用不当会直接引起混凝土种种质量问题，并且外加剂的使用也会增大混凝土的收缩。

1.2设计因素

（1）建筑平面。收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，在建筑设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。

（2）楼板配筋。板配筋间距偏大，特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设置，致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板角处，双向板由于收缩是双向的，由于没有配置足够的构造钢筋，因此产生450斜裂缝。

（3）楼板厚度。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝同承担的，现浇混凝土楼板过薄，板的刚度势必降低，受拉钢筋和受压混凝土应力增大，板因此开裂。

（4）楼板中暗埋PVC管。由于楼板较薄，因此在埋有PVC管线处楼板截面削弱很大，而楼板跨中部位一般只有一层下部钢筋，容易出现顺着PVC管线走向的裂缝。

1.3施工因素

（1）混凝土强度的影响。混凝土强度未达到设计要求，同时混凝土的抗拉强度降低，从而引起楼板开裂。

（2）配筋和楼板厚度达不到设计要求。施工中，由于钢筋配置不符合要求、钢筋间距偏大和楼板厚度不符合设计要求，均会导致楼板开裂。

（3）钢筋保护层偏大。施工浇注混凝土时为铺设架板，施工人员在钢筋上踩踏，致使上层钢筋的保护层厚度偏大，引起板面开裂。

（4）未采取适当的养护措施。混凝土浇注后，没有按要求进行养护，导致板收缩开裂。

3、工程实例分析

3.1工程概况

天津市某24层（地下一层）框架-剪力墙建筑建成于2006年6月，建筑长为51.60m，未设置伸缩缝，业主入住后，发现首层部分楼板出现开裂现象。

3.2 查勘结果

经查阅该建筑部分结构竣工图，该业主楼板设计混凝土强度为C30，楼板厚度为120mm，板上铺设有20mm厚水泥砂浆找平层，板底双向配筋分别为φ10@150、φ8@150，板面负弯矩筋分别为φ12@150、φ10@150、φ8@200。

经查，该户首层部分楼板出现数道沿横向通长贯通裂缝，裂缝形式为上宽下窄，具体裂缝位置及宽度详见图1。

图1 楼板及裂缝位置平面示意图

经使用钢筋扫描仪检测该楼板钢筋间距及保护层厚度，板底钢筋沿短向间距为176mm～215mm（设计钢筋间距为150mm），沿长向间距最大为138mm～197mm（设计钢筋间距为150mm），板底保护层厚度为16mm～19mm（环境类别为一类的楼板保护层最小厚度为15mm）；板面负弯矩钢筋沿短向间距为131mm～194mm（设计钢筋间距为150mm），板面最大保护层厚度已达55mm。经现场剔凿，钢筋板底及板面钢筋直径符合设计要求。

经采用混凝土回弹仪及测厚仪检测楼板混凝土强度及厚度，均符合设计要求，具体数据见下表1。

表1 楼板混凝土强度及厚度实测值与设计值

楼板号 设计板厚/实测值 设计强度/实测强度

楼板Ⅰ 120mm 128mm C30 46.8Mpa

楼板Ⅱ 120mm 129mm C30 49.4Mpa

楼板Ⅲ 120mm 128mm C30 41.7Mpa

3.3 鉴定分析

该建筑总长为51.60m，已超出《混凝土结构设计规范》规定框架-剪力墙结构伸缩缝最大间距限值（30m～35m），属于超长混凝土结构，楼板受混凝土自身收缩影响，易出现开裂现象。而施工过程中对该建筑楼板养护措施不完善及因施工人员踩踏使板面负弯矩钢筋保护层变大导致混凝土有效截面的减少是引起该楼板开裂的主要原因。该楼板板底双向受力钢筋间距，板面负弯矩钢筋沿短向间距不满足原设计及《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求，存在施工质量缺陷，也是引起该楼板开裂的原因之一。

4、混凝土裂缝处理

混凝土结构出现裂缝，应区别情况，根据裂缝的性质、所处的环境、使用要求，对裂缝进行综合分析处理。

4.1表面封闭法

表面封闭法适用于裂缝宽度小于0.3mm的不活动浅裂缝，即在裂缝表面涂抹环氧水泥砂浆、环氧胶泥等或者在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。

4.2压力灌浆法

压力灌浆法是以较高的压力把粘度较小的灌浆材料灌入裂缝内部，适用于宽度大于0.3mm、深度较深的裂缝，如大型结构的贯穿裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷。常用的灌浆材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸醋、聚氨醋等化学材料，所用的环氧树脂浆液应符合行业标准《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》(JC/T1041-2007)的要求。

4.3填充法

填充法是沿裂缝将混凝土凿成U或V形槽，槽宽和槽深分别不小于15mm和20mm，然后用环氧树脂或弹性填缝材料填充，并粘贴纤维复合材以封闭其表面，此法适用于裂缝宽度大于0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。

4.4结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，应考虑采取加固法对棍凝土结构进行处理。加固的设计按照《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)进行。

注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看