混凝土楼板裂缝成因与防治措施
发布时间：2011-02-26 14:21:47更新时间：2011-02-26 14:21:47
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【提要】近年来现浇楼板裂缝这一混凝土质量通病越来越受到关注，特别是住宅工程中楼板裂缝直接涉及住户利益，在现代住宅工程开发中往往引起投诉，纠纷以及索赔最多的原因。这些板缝有的出现在施工过程中，也有出现在交付使用后。本文对现浇板裂缝原因进行了分析，并有针对性地提出了防治的具体措施。
【关键词】楼板裂缝;特征;防治;裂缝处理
一．混凝土楼板裂缝产生的原因：
混凝土是一种非均匀脆性材料，它具有高强度、耐久性好而抗拉强度低，容易开裂等特点。由于混凝土所含水分变化、化学反应及温度变化等因素引起的体积缩小称为混凝土的收缩。当某一瞬间由混凝土收缩产生的拉应力大于同期混凝土抗拉强度时就会产生裂缝。根据现有研究成果，混凝土收缩变形根据成因可分为塑性收缩、自生收缩、温度收缩、干燥收缩、炭化收缩五大类。根据对多个工程调查，按板裂缝主要由于干燥收缩和温度收缩引起。干燥收缩是在混凝土硬化过程中，毛细孔水分蒸发，使毛细孔形成负压，随着空气温度的降低，负压逐渐增大，产生收缩力。当收缩受到限制所产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂，此类裂缝较细，裂缝在0.1mm~0.3mm，裂缝数量较多。温度收缩是在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多热量，而混凝土为不良导体，散热较慢，因此混凝土内部温度较外部高，使内部体积产生膨胀，而外部混凝土随气温降低而收缩，内部膨胀和外部收缩互相制约，在混凝土外部将产生较大拉应力导致混凝土出现裂缝。在没有约束的条件下，混凝土楼板的收缩可自由完成，只会引起构件尺寸的缩短而不会产生裂缝，但边界约束时就会产生应力，在多种受力体系中，楼板的刚度和强度小于梁和柱，也是受约束最多的构件。而现行规范侧重于强度考虑，未充分按温度差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑，所以在工程中往往出现楼板裂缝。
二．板裂缝位置的特征：
①一般出现在建筑物四周阳角处房间，离开阳角1米左右显45度斜角线或平行与梁侧边。
②裂缝大多上下贯穿，长度不等。
③裂缝发生时间，一般在现浇后6~10个月。
④商品砼多于自拌混凝土楼板。
三．裂缝防治措施：
我们通过对裂缝产生的原因进行分析，从而以施工为主，设计和材料以及竣工后防护等方面对防治裂缝提出具体措施。
①设计方面：
a收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，当建筑平面不够规则，楼板尺寸突变成形状不规则（如凹凸，拐角，电梯间等）处就容易产生温度应力和收缩应力集中区域板开裂。
b在设计中还要在满足设计规范要求的基础上，适当加大结构厚度。从而增加混凝土的有效截面，减少应力集中，将预埋管线对混凝土的不利影响降低，有助于防止楼板出现裂缝。
c加强重点部位构造：混凝土板裂缝一般常见为45度斜角线，在房屋四周板采用双层双向配筋，钢筋应改用小直径小间距，配筋率适当提高，并在易出现45度裂缝的板角处上下层布置放射性构造筋，从而约束混凝土的变形，或者在此处设置后浇带缝，在混凝土收缩变形大部分完成后，再用掺有膨胀剂的混凝土填充后浇缝，从而见减小裂缝产生的可能性。
d设计时往往对边支座按简支假定计算，而施工时楼板与梁是整体浇筑，支座处既有剪力又有弯距，致使楼板受力与配筋计算不一致，所以在出图时适当增大边支座配筋来约束混凝土收缩裂缝。
②材料方面：
严把材料进场关。对进场的水泥进行强度、安定性试验，合格后方可使用，外加剂进场前要通过试验室试验并试配后使用，粗细骨料的含泥量应控制在1%~2%以内，石子粒径宜为2厘米~4厘米，砂宜选用中粒砂。
③施工方面：
拌制混凝土时对混凝土原材料应盘盘过称粗细骨料、水泥、混合材料允许偏差应控制在2%以内，当雨天施工时，应检测骨料的含水率，浇捣前拌制好混凝土应进行坍落度检测，每工作班不少于3次，当由于外界影响有效功时应增加检测次数，在混凝土浇捣时应派专人负责检查，对钢筋的绑扎进行检测，特别是板面负筋设置垫块或支撑钢筋，并检查负筋位置，以防钢筋被踩下和混凝土漏振或过振所引起裂缝。
严格控制混凝土配合比。选择合理级配的粗骨料，采用适宜外加剂，改善混凝土的工作性能，严格控制混凝土的水灰比，以减少其收缩。降低拌和水和粗骨料的漏度，并将浇筑时间应安排在温度较低的时间段。
施工中严格控制混凝土板厚，每隔2米做1个板厚控制点，楼板支撑体系应认真计算，上下层支撑应在同一垂直线并相互设好拉杆形成体系，禁止提前拆模。
在已形成施工缝处继续浇筑混凝土时，应将其表面水泥薄膜、松动石子以及薄弱混凝土层清除干净，并用水充分湿润，并在施工缝处铺一层50毫米厚与混凝土内成分相同的水泥砂浆，然后对其进行仔细振捣，在可能情况下，应连续浇筑，不留施工缝，以防出现干缩。
在混凝土强度未达到1.2N/mm²时，不应在其上加荷载继续施工，不应对其施加冲击荷载，当确需继续施工时，应采取有效措施。混凝土浇捣后，应及时用麻袋覆盖或涂刷保护层，防止混凝土内部水分蒸发，混凝土结凝之后,应及时浇水养护,并尽量延长养护时间,如遇特殊天气时要采取必要的遮挡措施.
④峻工后置方面
经调查,住宅现浇板裂缝多发生空置房间内,这些房间长期紧闭,其中相对湿度在70%~80%之间,而且板角裂缝都是在竣工验收后半年左右时间内发生,这主要是由于建筑物内相对湿度过低,混凝土长期处于干燥的环境中而引起混凝土收缩开裂.因为置于空气中混凝土处于收缩状态,这种收缩状态一般在浇筑完成后可持续两年左右.在正常湿度环境中,混凝土收缩所产生裂缝十分微小,而且裂缝随湿度变化处于产生愈合的反复过程中,因而裂缝不会进一步扩展.当混凝土所处环境相对湿度低于80%时混凝土内部自由水蒸发加速,从而加剧混凝土的收缩.因此保持空置房间内相对湿度与室外相对湿度要基本一致,要经常通风,必要时洒水.
四．裂缝处理方法:
采用了以上综合性防治措施后,一般裂缝极少发生,但仍有可能发生裂缝,由于钢筋混凝土构件是带裂缝工作的,裂缝宽度小于0.3毫米是允许的,也是安全的,因此我们只对大于0.3毫米裂缝进行处理,对于一般上下没有贯通的表面裂缝,可先用环氧树脂液灌缝处理,再对裂缝进行封闭处理.对上下贯通的混凝土裂缝,应沿缝方向钻孔,然后将裂缝处清理干净,用环氧树脂液进行压力灌浆,裂缝封闭处后,在其上布Ф4的钢筋网片,用细石混凝土浇一层加强层.
五.结束语
控制现浇混凝土楼板裂缝产生,必须坚持“预防为主,防患于未然”的原则.实践证明,在现浇混凝土楼面施工中,只有从设计、材料、施工过程中多方面考虑,提高现浇混凝土楼板质量,是预防混凝土楼板裂缝的有效措施.
参考文献
1． R,根勃尔WL著，黄国帧，成源华译。钢筋混凝土板。同济大学出版社，1992。
2． 王铁梦。工程结构裂缝控制。北京：中国建筑工业出版社，1997。
3． 贾建英，傅学怡。带次梁整浇楼盖重力荷载下工作特性研究。深圳大学学报，2003，（3）。
4． 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002。
5． 混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）.中国计划出版社，1992。
【关键词】楼板裂缝;特征;防治;裂缝处理
一．混凝土楼板裂缝产生的原因：
混凝土是一种非均匀脆性材料，它具有高强度、耐久性好而抗拉强度低，容易开裂等特点。由于混凝土所含水分变化、化学反应及温度变化等因素引起的体积缩小称为混凝土的收缩。当某一瞬间由混凝土收缩产生的拉应力大于同期混凝土抗拉强度时就会产生裂缝。根据现有研究成果，混凝土收缩变形根据成因可分为塑性收缩、自生收缩、温度收缩、干燥收缩、炭化收缩五大类。根据对多个工程调查，按板裂缝主要由于干燥收缩和温度收缩引起。干燥收缩是在混凝土硬化过程中，毛细孔水分蒸发，使毛细孔形成负压，随着空气温度的降低，负压逐渐增大，产生收缩力。当收缩受到限制所产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂，此类裂缝较细，裂缝在0.1mm~0.3mm，裂缝数量较多。温度收缩是在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多热量，而混凝土为不良导体，散热较慢，因此混凝土内部温度较外部高，使内部体积产生膨胀，而外部混凝土随气温降低而收缩，内部膨胀和外部收缩互相制约，在混凝土外部将产生较大拉应力导致混凝土出现裂缝。在没有约束的条件下，混凝土楼板的收缩可自由完成，只会引起构件尺寸的缩短而不会产生裂缝，但边界约束时就会产生应力，在多种受力体系中，楼板的刚度和强度小于梁和柱，也是受约束最多的构件。而现行规范侧重于强度考虑，未充分按温度差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑，所以在工程中往往出现楼板裂缝。
二．板裂缝位置的特征：
①一般出现在建筑物四周阳角处房间，离开阳角1米左右显45度斜角线或平行与梁侧边。
②裂缝大多上下贯穿，长度不等。
③裂缝发生时间，一般在现浇后6~10个月。
④商品砼多于自拌混凝土楼板。
三．裂缝防治措施：
我们通过对裂缝产生的原因进行分析，从而以施工为主，设计和材料以及竣工后防护等方面对防治裂缝提出具体措施。
①设计方面：
a收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，当建筑平面不够规则，楼板尺寸突变成形状不规则（如凹凸，拐角，电梯间等）处就容易产生温度应力和收缩应力集中区域板开裂。
b在设计中还要在满足设计规范要求的基础上，适当加大结构厚度。从而增加混凝土的有效截面，减少应力集中，将预埋管线对混凝土的不利影响降低，有助于防止楼板出现裂缝。
c加强重点部位构造：混凝土板裂缝一般常见为45度斜角线，在房屋四周板采用双层双向配筋，钢筋应改用小直径小间距，配筋率适当提高，并在易出现45度裂缝的板角处上下层布置放射性构造筋，从而约束混凝土的变形，或者在此处设置后浇带缝，在混凝土收缩变形大部分完成后，再用掺有膨胀剂的混凝土填充后浇缝，从而见减小裂缝产生的可能性。
d设计时往往对边支座按简支假定计算，而施工时楼板与梁是整体浇筑，支座处既有剪力又有弯距，致使楼板受力与配筋计算不一致，所以在出图时适当增大边支座配筋来约束混凝土收缩裂缝。
②材料方面：
严把材料进场关。对进场的水泥进行强度、安定性试验，合格后方可使用，外加剂进场前要通过试验室试验并试配后使用，粗细骨料的含泥量应控制在1%~2%以内，石子粒径宜为2厘米~4厘米，砂宜选用中粒砂。
③施工方面：
拌制混凝土时对混凝土原材料应盘盘过称粗细骨料、水泥、混合材料允许偏差应控制在2%以内，当雨天施工时，应检测骨料的含水率，浇捣前拌制好混凝土应进行坍落度检测，每工作班不少于3次，当由于外界影响有效功时应增加检测次数，在混凝土浇捣时应派专人负责检查，对钢筋的绑扎进行检测，特别是板面负筋设置垫块或支撑钢筋，并检查负筋位置，以防钢筋被踩下和混凝土漏振或过振所引起裂缝。
严格控制混凝土配合比。选择合理级配的粗骨料，采用适宜外加剂，改善混凝土的工作性能，严格控制混凝土的水灰比，以减少其收缩。降低拌和水和粗骨料的漏度，并将浇筑时间应安排在温度较低的时间段。
施工中严格控制混凝土板厚，每隔2米做1个板厚控制点，楼板支撑体系应认真计算，上下层支撑应在同一垂直线并相互设好拉杆形成体系，禁止提前拆模。
在已形成施工缝处继续浇筑混凝土时，应将其表面水泥薄膜、松动石子以及薄弱混凝土层清除干净，并用水充分湿润，并在施工缝处铺一层50毫米厚与混凝土内成分相同的水泥砂浆，然后对其进行仔细振捣，在可能情况下，应连续浇筑，不留施工缝，以防出现干缩。
在混凝土强度未达到1.2N/mm²时，不应在其上加荷载继续施工，不应对其施加冲击荷载，当确需继续施工时，应采取有效措施。混凝土浇捣后，应及时用麻袋覆盖或涂刷保护层，防止混凝土内部水分蒸发，混凝土结凝之后,应及时浇水养护,并尽量延长养护时间,如遇特殊天气时要采取必要的遮挡措施.
④峻工后置方面
经调查,住宅现浇板裂缝多发生空置房间内,这些房间长期紧闭,其中相对湿度在70%~80%之间,而且板角裂缝都是在竣工验收后半年左右时间内发生,这主要是由于建筑物内相对湿度过低,混凝土长期处于干燥的环境中而引起混凝土收缩开裂.因为置于空气中混凝土处于收缩状态,这种收缩状态一般在浇筑完成后可持续两年左右.在正常湿度环境中,混凝土收缩所产生裂缝十分微小,而且裂缝随湿度变化处于产生愈合的反复过程中,因而裂缝不会进一步扩展.当混凝土所处环境相对湿度低于80%时混凝土内部自由水蒸发加速,从而加剧混凝土的收缩.因此保持空置房间内相对湿度与室外相对湿度要基本一致,要经常通风,必要时洒水.
四．裂缝处理方法:
采用了以上综合性防治措施后,一般裂缝极少发生,但仍有可能发生裂缝,由于钢筋混凝土构件是带裂缝工作的,裂缝宽度小于0.3毫米是允许的,也是安全的,因此我们只对大于0.3毫米裂缝进行处理,对于一般上下没有贯通的表面裂缝,可先用环氧树脂液灌缝处理,再对裂缝进行封闭处理.对上下贯通的混凝土裂缝,应沿缝方向钻孔,然后将裂缝处清理干净,用环氧树脂液进行压力灌浆,裂缝封闭处后,在其上布Ф4的钢筋网片,用细石混凝土浇一层加强层.
五.结束语
控制现浇混凝土楼板裂缝产生,必须坚持“预防为主,防患于未然”的原则.实践证明,在现浇混凝土楼面施工中,只有从设计、材料、施工过程中多方面考虑,提高现浇混凝土楼板质量,是预防混凝土楼板裂缝的有效措施.
参考文献
1． R,根勃尔WL著，黄国帧，成源华译。钢筋混凝土板。同济大学出版社，1992。
2． 王铁梦。工程结构裂缝控制。北京：中国建筑工业出版社，1997。
3． 贾建英，傅学怡。带次梁整浇楼盖重力荷载下工作特性研究。深圳大学学报，2003，（3）。
4． 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002。
5． 混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）.中国计划出版社，1992。
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