現(xiàn)澆混凝土樓板收縮裂縫的原因及控制

　　隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對房屋這個特殊的商品，居民對房屋的質(zhì)量格外認(rèn)真，用戶投訴的房屋質(zhì)量問題多為裂縫問題，尤其是現(xiàn)澆混凝土樓板出現(xiàn)橫向貫通裂縫、房間四角處斜（45o）裂縫，這些裂縫的出現(xiàn)，給用戶在心里上造成不安全感，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生糾紛，所以紛紛向建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督部門投訴，為了妥善解決并相對控制現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫寬度，淺析如下，以供參考。

　　一、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫形成特征

　　根據(jù)用戶的工程質(zhì)量投訴，通過對工程質(zhì)量檢測和鑒定結(jié)果總結(jié)分析，現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫有如下幾種：

　　1、墻角呈（45o）斜裂縫。這種裂縫出現(xiàn)在縱橫交接的十字、T型、L型連接處，與縱橫墻成（45o）角，并排多道，距墻角的垂直距離大多在1500之內(nèi)，大多為貫通裂縫。

　　2、平行與縱橫墻的直裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)在跨中部，平行于縱墻或橫墻，大部分為貫通裂縫。

　　3、不規(guī)則裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫，此縫中間寬并且貫通，兩頭深度較淺。

　　4、支座處板面裂縫。這種裂縫多出現(xiàn)樓板與梁及墻相交部位的支座邊緣，此縫顯上寬下窄。

　　二、裂縫的性質(zhì)

　　通過對所發(fā)生的現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫進(jìn)行工程質(zhì)量檢測鑒定，這些裂縫一般在工程竣工后開始出現(xiàn)，二年后逐步停止。未發(fā)現(xiàn)有地基不均勻沉降而引起的墻體裂縫，檢測混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計要求，復(fù)核配筋基本滿足規(guī)范要求，排除了構(gòu)件承載力不足，過載或地基不均勻沉降引起的有害裂縫，是由于混凝土收縮在超靜定的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中所引起的約束應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫普遍發(fā)生。收縮裂縫一般情況下對承載力影響不大，但有可能影響結(jié)構(gòu)中內(nèi)力分布的變化及耐久性。最主要影響美觀，引起不安全感，造成用戶的心理壓力，同時引發(fā)滲漏影響使用功能的缺陷。

　　三、裂縫的成因分析

　　混凝土的收縮變形是這種工程材料的固有特性，主要表現(xiàn)形式為：澆筑初期（終凝前）的凝縮變形；硬化過程中的干縮變形；在恒溫絕濕條件下，由凝膠材料的水化作用引起的自生收縮變形；溫度下降引起的冷縮變形。影響混凝土收縮的因素主要有水泥品種、骨料品種和含泥量、混凝土配合比，外加劑種類及摻量、介質(zhì)濕度、養(yǎng)護(hù)條件等?；炷恋南鄬κ湛s量主要取決于水泥品種、水泥用量和水灰比，絕對收縮量除與這些因素有關(guān)外，還與構(gòu)件施工時最大連續(xù)邊長成正比。當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板收縮受到其支承結(jié)構(gòu)的約束，板內(nèi)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。

　　1、澆筑初期（終凝前）的凝縮變形凝縮變形產(chǎn)生的裂縫發(fā)生在混凝土結(jié)硬前最初幾小時內(nèi)，通常澆后24小時即可觀察到。這種裂縫有兩類：一類是由于塑性混凝土下沉產(chǎn)生的裂縫，在梁、板中都有可能產(chǎn)生。另一類是塑性收縮裂縫，常出現(xiàn)在板中，裂縫為無規(guī)則的雞爪狀或地圖狀。凝縮變形產(chǎn)生的裂縫都與混凝土的泌水現(xiàn)象有關(guān)。

　　新澆筑的混凝土經(jīng)壓實后，由于重力作用，重的固體顆粒向下沉，迫使輕的水向上移，即所謂“泌水”。當(dāng)固體顆粒彼此支撐不再下沉，或水泥結(jié)硬阻礙了它的下沉，泌水即停止。如混凝土中固體顆粒能不受阻礙地自己下沉，只是使結(jié)硬后混凝土的體積減少，并不會產(chǎn)生裂縫。

　　塑性收縮裂縫并不受混凝土中鋼筋的影響，影響塑性收縮裂縫的主要因素是混凝土表面的干燥速度，當(dāng)水分蒸發(fā)速度超過了泌水速度時，就會產(chǎn)生這種裂縫。因此凡是能加速蒸發(fā)速度的因素（如氣溫高、相對濕度底，風(fēng)速大以及混凝土中溫度高于周圍空氣溫度），都會促使塑性收縮裂縫的發(fā)生。塑性收縮裂縫的表面寬度有的可達(dá)1～2.這種裂縫在自由支承板的四角處則很少出現(xiàn)，因為角部的干縮不受約束；相反，如板的邊緣受到約束（磚墻等），則將出現(xiàn)與板邊呈（45o）的一系列平行裂縫。

　　2、硬化過程中的干縮和水化作用引起的自身收縮自身收縮與干縮一樣，在澆筑后相當(dāng)長的時間，約1-2年才會出現(xiàn)，它是由于水的遷移而引起。但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因為水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生所謂自干燥作用，使混凝土體的相對濕度降低，體積減少，水灰比的變化對干燥收縮和自身收縮的影響正相反，即當(dāng)混凝土的水灰比降低時干燥收縮減少，而自身收縮增大。如當(dāng)水灰比大于0.5時，其自身干燥作用和自身收縮與干縮相比小的可以忽略不計；但是當(dāng)水灰比減少到0.35時，體內(nèi)相對濕度會很快降低到80%以下，自身收縮與干縮則接近各占一半。

　　在硬化混凝土收縮受約束的條件下，收縮應(yīng)變將導(dǎo)致彈性拉應(yīng)力，拉應(yīng)力可被近似看作彈性模量與應(yīng)變的乘積；當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，材料出現(xiàn)開裂。但是由于混凝土的粘彈性（徐變），部分應(yīng)力釋放，殘余應(yīng)力（徐變產(chǎn)生的應(yīng)力松馳后）才是決定混凝土是否開裂的關(guān)鍵。[Page]

　　3、溫度下降引起的冷縮變形由于建筑物各部位在各季節(jié)所受溫度變形不協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)周圍溫度變化時，梁、板、墻體均要產(chǎn)生變形，降溫時梁的溫度變化滯后于板，特別在急冷降溫時更為明顯，板的收縮大于梁，梁相對于板而言為外約束，由于板的收縮變形受到梁的約束，故在板上產(chǎn)生拉應(yīng)力，這種應(yīng)力是產(chǎn)生裂縫的主要原因，這種裂縫在板上常為貫通裂縫。

　　四、防治措施

　　1、設(shè)計方面

　　（1）現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)設(shè)計中除考慮強(qiáng)度要求外，還應(yīng)進(jìn)行撓度及裂縫驗算，還應(yīng)考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素，適當(dāng)增加板厚，增強(qiáng)板的剛度。

　?。?）宜采用較小直徑密度分布的方式進(jìn)行布筋，為防止溫度及收縮引起的應(yīng)力影響，應(yīng)適當(dāng)提高配筋率，這樣可提高混凝土體的極限拉伸應(yīng)變及混凝土抵抗干縮變形的能力，防止因混凝土自身收縮出現(xiàn)大量的應(yīng)力集中點，使局部出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生裂縫。另外混凝土標(biāo)號設(shè)計強(qiáng)度不宜太高。

　?。?）應(yīng)在樓板上每隔20m左右處設(shè)置一后澆帶，并在樓板中間墻體支座處設(shè)一條伸縮縫，使其釋放內(nèi)應(yīng)力。

　?。?）樓板因四周嵌固于墻體內(nèi)，應(yīng)在四角部位按要求配置雙向鋼筋，伸出長度為應(yīng)小于1/3L（L為短向邊長），且不小于1.2m長為宜。

　?。?）在抗震非設(shè)防地區(qū)，也應(yīng)適當(dāng)增設(shè)混凝土構(gòu)造柱，提高房屋整體性。

　　2、施工方面

　?。?）應(yīng)嚴(yán)格按配合比進(jìn)行計量投料，控制攪拌時間及水灰比，并根據(jù)現(xiàn)場砂含水量變化及原砂中含有5以上的礫石篩選調(diào)整施工配合比，保持混凝土強(qiáng)度及坍落度一致，防止因水及水泥用量過多，而增加了混凝土中多余的水分及空氣，從而產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)生收縮裂縫。

　　（2）混凝土中骨料的用量占體積的70%左右，必須注意粗骨料的質(zhì)量，石子宜用15-20進(jìn)行合理級配，含泥量＜1%；砂子應(yīng)用中、粗砂，含泥量＜3%，砂率控制在40%左右，坍落度控制在14～20；水泥應(yīng)選用非早強(qiáng)度型、水化熱低、質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥，減少混凝土自身收縮。

　?。?）混凝土樓板澆注時應(yīng)專人看管，控制澆筑厚度及作業(yè)程序，樓板應(yīng)一次澆筑完畢，還應(yīng)進(jìn)行護(hù)筋、護(hù)模，保證鋼筋無位移、變形，模板不走跡，支撐牢固，不跑漿。

　?。?）鋼筋制作及綁扎和接頭位置及處理均應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求，保護(hù)層采用統(tǒng)一墊塊，鋪設(shè)準(zhǔn)確、牢固，保證保護(hù)層厚度符合規(guī)范要求。模板中線管鋪設(shè)密集處的上部及下部鋪放一層18號鋼絲網(wǎng)，寬度每邊應(yīng)大于管區(qū)100？為宜。

　?。?）現(xiàn)澆混凝土樓板必須采用平板振搗器振搗，水平垂直方向各一遍，每次振搗相互重疊1/3的振搗寬度，不留施工縫。

　?。?）在初凝后，終凝前應(yīng)用木抹子趕平壓實及用鐵抹子趕壓三遍，減少收縮裂縫的出現(xiàn)。

　?。?）混凝土澆筑完畢12h內(nèi)，及時進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，保證規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時間，一般情況下不少于7d，對摻有外加劑或抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)不少于14d，提高混凝土自身拉伸應(yīng)變能力，防止干縮變形出現(xiàn)裂縫。

　　（8）發(fā)展纖維混凝土，在普通混凝土中摻入少量的抗裂合成纖維（8～19長）摻量0.6～1.8kg/m3，可以控制混凝土的早期裂縫。

　　五、收縮裂縫的彌補(bǔ)處理

　　由于現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫是綜合性因素所引起，混凝土有裂縫是絕對的，無裂縫是相對的，只有把裂縫寬度控制在一定的范圍內(nèi)，肉眼看不見的微觀裂縫范圍內(nèi)（0.05寬）。

　　當(dāng)樓面裂縫發(fā)生后，應(yīng)在樓地面及天棚粉刷之前預(yù)先作好妥善的裂縫處理，然后再進(jìn)行裝修。第一種方法，采用復(fù)合增強(qiáng)纖維等材料對裂縫作粘貼加強(qiáng)處理。復(fù)合增強(qiáng)纖維的粘貼寬度以350～400為宜，然后再進(jìn)行粉刷和裝飾。第二種方法：寬度≤0.2的非貫穿性裂縫采用環(huán)氧膠涂覆；寬度＞0.2的非貫穿性裂縫會引起鋼筋的銹蝕，影響工程耐久性，采用環(huán)氧膠泥防水材料封縫處理；對于貫穿性裂縫采用改性環(huán)氧樹脂灌漿處理；但無論采用哪種方法，都須待裂縫達(dá)到相對穩(wěn)定后，方可進(jìn)行處理，才能達(dá)到較理想的裂縫彌補(bǔ)措施。