1、1现浇混凝土楼板裂缝成因预防措施及加固处理中图分类号：TU756.4+4 文献标识码： A 一、现浇混凝土楼板的裂缝形态及成因分析 1.1 混凝土收缩裂缝 裂缝在现浇板角部，并与现浇板边缘约成 45斜向发展，引起这种裂缝的主要原因是混凝土收缩。众所周知，混凝土在硬化过程中，由于水分蒸发，体积逐渐缩小，产生收缩，而板的四周由于受到支座的约束，应力相对集中，不能自由伸展。而当混凝土的收缩所引起的约束应力超过一定程度时，则引起现浇板的开裂，其原因： 1.1.1 材料方面 （1）混凝土配合比和水灰比。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，上部出现水泥浆层，收缩
2、打，引起楼板面的不规则裂缝。目前采用的商品混凝土为了保证商品混凝土的流动性能，坍落度较大，因此水灰比也较大。而混凝土中参与水化反应的水量仅仅为游离水的 20%-25%，而大部分水是为了保证混凝土和易性的要求，这些游离水在蒸发后会在混凝土中产生大量毛细孔增加了混凝土的收缩。 （2）水泥品种等级和水泥用量。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。 2（3）粉状掺合料大和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
3、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。例如保定某住宅楼，因一层梁板浇筑时混凝土配合比不当以及筛子含土量过高，导致梁跨中裂缝，部分板有裂缝。 1.1.2 施工方面 (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
4、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。严重时，由于施工中擅自减小配筋量，则会引起构件的安全问题。 (3)钢筋保护层偏大。施工浇筑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。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时，裂缝往往出现在负弯矩钢筋的端部，沿板边缘近似成直线发展。 3(4)未采取恰当的养护措施。混凝土浇筑后，没有按要求进行养护，混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，有容易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。 1.2 混凝土温度裂缝 （1）混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热，内部温度
5、不断上升，在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到其他部分的约束又会在混凝土内部出现拉应力。同时气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即会出现裂缝。 （2）在夏季施工时，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，如果未及时得到水分的补充，在硬化过程中，现浇板受到支座的约束，势必产生温度应力而出现裂缝，这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位，即板角处。另外，室内外温差变化较大，也要引起一定的裂缝，因此房屋西边及顶层的裂缝居多。 （3）在混凝土施工中，当温差变化较大或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩，表面收缩的混凝
6、土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝。同时，商品混凝土具有较大的收缩性，在共同应力的作用下，将会产生大量的温度收缩裂缝，虽然这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生，但是如果不加控制，将很快发展，形成贯穿裂缝。同时会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等，严重的将形4成质量病害，影响建筑的结构安全和合理的使用寿命。 1.3 结构体型突变裂缝 开发商为了提高土地的利用率，房屋长度过长，而又未考虑设置伸缩缝，当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就要引起裂缝的产生。另外，平面布局凹凸较多，即转角也越多，这些转角处由于应力集中形成薄弱部位，一受到
7、混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。 1.4 支座处负筋下沉产生裂缝 在施工过程中由于施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，导致钢筋保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝 1.5 设计原因产生裂缝 1.5.1 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。如果建筑平面不规则，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。 1.5.2 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钢筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板角处，双向板由于收
8、缩是双向的，由于没有配置足够的构造钢筋，因此产生45斜裂缝。 1.5.3 楼板厚度 钢筋混凝土构件的受力是有钢筋与混凝土共同承担的。现浇混凝土5楼板过薄，板的刚度势必降低，受拉钢筋和受拉混凝土应力增大，板因此开裂。 1.5.4 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，如我们发现板中部的通长裂缝经常从灯头处穿过。 1.6 其他原因 造成混凝土楼板裂缝的原因非常多，例如还有施工时重物砸坏楼板，修补不到位，致使业主入住后不久便开裂；煤气管道爆炸导致大面积楼板开裂；地震导致楼板裂缝甚至房
9、屋倒塌；地基下沉致使上部柱子、梁随之下沉，与梁相邻的楼板开裂。 二、预防现浇混凝土楼板开裂的措施 混凝土收缩开裂是与材料性能有关的固有特性。要想完全阻止裂缝的开展是不可能的，只能从设计、施工以及材料方面加以改进，防止和释放收缩变形产生的应力集中，以减小和细化裂缝。具体如下： 2.1 混凝土原材料质量方面 （1） 尽可能不使用民办小厂生产的水泥，如必须使用，应认真对水泥标号及安定性进行试验。尽量选用低热或中热水泥如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在 450kg/m3 以下。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在 0.6 以下。改善骨料级配 掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥
10、用量,降低水化热。 （2） 采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验，6严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项试验，一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。 （3） 严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术“的基础上采用“二次风冷“新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂以改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。 （4）
11、近十几年来，为实现文明施工，提高设备利用率，节约能源，商品混凝土的使用率逐年提高。但受剧烈的市场竞争，导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量，低价位、低性能的砼外掺剂，以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段，导致商混凝土质量显著下降；另一方面承包商在订购混凝土时，应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求，不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质，导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度检查，以保证混凝土熟料的半成品质量。 2.2 施工质量方面 （1）混凝土的搅拌必须严格按规范的规定要求进行，搅拌时间必须充足，配
12、有外加剂的更要搅拌均匀，否则，可造成同一块板中混凝土的性质不同，收缩凝结不均匀而引起开裂。另外，使用外加剂必须计算准7确，用法要正确，对各种外加剂与不同水泥的相容性匹配要有明确的认识。 （2）混凝土的运输、浇筑和振捣必须在初凝前完成并确保板厚，保持构件中各种钢筋的正确位置，浇筑混凝土后应有专人养护并防止过早在其上操作、堆载等。 （3）施工缝应按经审批的施工方案规定的位置留设，雨季施工应采取措施防护，避免随意停工留缝。施工接茬时应用钢丝刷清刷干净缝口，并扫水泥浆，必要时在接茬处设置钢丝网或采取其他可行措施防止产生干缩缝。 （4）在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程
13、中应尽量做到既振捣充分又避免过度。 （5） 混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，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，施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护，并建议采用喷养护液进行养护，达到降低成本和提高工效，并可避免或减少对施工的影响。 （6）严格
14、施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早上砖、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发8生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在 67d 一层为宜，以确保楼面砼获得最起码的养护时间；科学安排楼层施工作业计划，在楼层砼浇筑完毕的 24h 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，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。24h 以后，可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减小冲击振动力。第 3d方可开始吊卸钢管等大宗材料以
15、及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。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。 （7）施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土不密实，不按图纸要求留设施工缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。后浇带相邻板块两侧的模板应支撑牢固，在后浇带浇筑前不得拆除，必须在后浇带补浇混凝土的强度达到设计强度要求方可拆除支撑。后浇带施工缝新浇混凝土的时间应根据工程的实际情况而定，一般距原浇混凝土间隔时间应不小于 40 天。补浇混凝土的强度比原设计强度提高一级并加 10膨胀剂。后浇带施工缝部位的处理：把缝两侧的旧混凝土表面凿
16、毛，用水彻底冲刷干净缝侧旧混凝土接口和钢筋，使其旧混凝土充分湿润，并扫两次水泥浆后方能浇筑新混凝土，混凝土初凝后必须覆盖养护。 （8）对于较粗的线管或多根线管的集散处，可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强，抗裂短钢筋采用 6-8,间距150,两端的锚固长度9应不小于 300 毫米。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处采用线盒，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多，使集散口的砼截面大量削弱时，宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各 212 的井字形抗裂构造钢筋。 （9）对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域
17、部位的模板支撑架在搭设前，要预先考虑采用加密立杆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。 （10）加强对楼面砼的养护：刚浇筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段，水化速度较快，可采用覆盖保温的办法创造适宜的潮湿条件防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，因此加强混凝土表面养护，尤其在 7 天内使混凝土始终保持湿润状态是防止混凝土裂缝很重要的一个环节。 2.3 结构设计方面 2.3.1 合理设置伸缩缝和后浇带 （1）同一材料性质的收缩和膨胀线性系数为一定值时，其面积越大、体形越大，收缩或
18、温差应力引起的变形及产生裂缝的可能性就越大，因此现浇钢筋混凝土结构合理设置伸缩缝是控制混凝土收缩和温差变形产生裂缝的有效措施。规范规定了各类钢筋混凝土结构设置伸缩缝的最大间距，但是，目前有相当部分的工程超出了规范的控制范围，如现浇式钢筋混凝土框架结构最大的设置间距为 55 米，但有些工程的长度在106070m 都不设伸缩缝，难免出现问题。设计人员必须严格执行规范的规定要求，并应根据当地环境气候及具体工程结构特点适当减小伸缩缝的间隔，以有效地防止和控制混凝土的开裂。 （2）后浇带是当建筑物较长，又不便设伸缩缝时所采用的防止和控制混凝土收缩和温差变形产生裂缝的一种方法，但从工程的实践中，有部分裂缝
19、就发生在后浇带的位置，究其原因除了施工过程处置不当之外，设计方面也有留设位置不合理及欠缺针对性、设计施工大样图和施工要求不详细、不明确等不妥之处。笔者建议应将后浇带设置在平面刚度变化大及其他有实际意义之处，精心设计施工大样图，并明确其施工技术要求。 2.3.2 采取适当增加板厚及构件构造配筋的技术措施 （1）钢筋混凝土结构中，钢筋在抵抗和控制收缩和温差变形产生的裂缝发挥着积极的作用，规范除对混凝土构件的纵向配筋规定了最小配筋率，还规定当温度和收缩等因素对结构产生较大影响时，需要适当增加构件的最小配筋率，但是一些设计人员没有予以重视。我国南方夏、秋季昼日温差甚大，热胀冷缩的恶性循环是造成混凝土产生非结构性温差和收缩裂缝的主要原因，部分工程实践证明往往裂缝较多的构件配筋率较小，为此在设计时应考虑具体工程的气候特点和建筑物的不同部位（如外露构件） ，适当增加构件配筋。 （2）常见收缩和温差裂缝多与楼面、屋面板的厚度设置密切相关，笔者认为如果设计时只计算竖向荷载不考虑温差和收缩变形对楼板，特别是对屋面板和框架平面以外板的影响，不考虑抵抗温度的应力，而将
