浅谈混凝土裂缝成因及预防措施

2014-10-21曾建

基层建设 2014年9期

曾建

身份证号码：452201198108241236 广西省南宁市 530021

摘要：钢筋混凝土楼面板的裂缝，是较难克服的质量通病之一，特别是住宅工程楼面出现裂缝，往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。但实践证明，通过合理设计、施工及监理控制手段可以克服裂缝的产生。本文着重分析了裂缝产生的原因，并主要从施工角度，提出了控制裂缝的几项预防措施。

关键词：钢筋混凝土；楼板；裂缝；预防方法

前言

在建筑物的建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。一般楼板裂缝有如下特点：裂缝出现时间一般为该楼板浇筑混凝土后8个月至一年；楼板都用的是商品混凝土；房间中部裂缝较长，与横墙平行，为贯穿裂缝；房间阴角处裂缝与横墙成45度角，延伸至墙边，为贯穿裂缝；裂缝宽度较小，一般为1毫米以内；裂缝一旦存在就不会闭合消失；楼板中的钢筋与混凝土均符合设计要求。

1.强化混凝土裂缝控制的背景

实践研究发现混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝以及变形裂缝，如果没有得到及时有效的控制就会直接影响到建筑产品自身使用的综合质量状况，从前混凝土裂缝情况只要进行相对有效的控制，就可以完全避免混凝土裂缝情况，但是随着近年来建筑行业的日益兴起，出现了越来越多的商品混凝土，在混凝土搅拌、运输、以及烧筑工作等方面都得到了最大程度上的改善情况，使得混凝土养护工作变得尽善尽美，但是也随之出现了越来越多的混凝土裂缝问题，俨然已经成为现阶段建筑行业所不可避免的现实问题，所以混凝土裂缝已经从原来的特殊性逐渐向普遍性转变，引起了相关技术工作人员以及全社会的广泛关注。统计结果显示，由于混凝土出现裂缝情况首先受到影响的就是露天混凝土的结构问题，例如城市建设桥梁以及房屋建筑的地下室等楼板露面等方面，而有害的腐蚀介质就会通过建筑工程中涉及到的裂缝直接对混凝土结构进行间接性侵蚀，最终使得这些建筑出现了严重的渗漏情况，影响了其自身的使用效能，严重情况下还会直接影响

2.钢筋混凝土现浇板裂缝产生原因

2.1混凝土原材料质量原因主要有水泥凝结或膨胀不正常；骨料中含泥量过多；碱性骨料与碱性很强的水泥起化学反应，生成有膨胀能力的碱—硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏；水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂。

2.2设计原因主要包括地基不均匀沉降，引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂；设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中，忽略了板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算，由此而引起裂缝的产生；结构体型突变及未设置必要的伸缩缝。

2.3施工质量原因主要有混凝土施工过分振捣，模板、垫层过于干燥；混凝土浇捣后过分抹干压光，使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂；施工工艺不当致使支座处负筋下陷，保护层过大，使板上部沿梁支座处产生裂缝；混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者混凝土未达到终凝时间就上荷载，造成混凝土楼板的弹性变形；后浇带施工不慎而造成板面裂缝；楼面垫层内暗装水管、电线套管铺设不当，保护层厚度不足，造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

3.施工质量方面

（1）混凝土施工过分振捣，模板干燥。混凝土振捣后，粗骨料下沉挤出水分和空气，造成表面砂浆层，它比下面混凝土有较大的干缩性，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。

（2）混凝土振捣后过分抹平压光会使混凝土的细骨料过多的浮到表面，形成含水量很大的水泥砂浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，引起混凝土表面碳化收缩。

（3）由于施工工艺不当引起，致使支座处负弯矩筋下陷，造成保护层过大。固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝。施工中混凝土强度未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝前就上荷载，造成混凝土表面的弹性变形及支座处的负弯矩，致使混凝土在强度低或无强度时，承受弯、拉、压应力，导致楼板产生内伤或断裂。

（4）后浇带施工不慎造成露面裂缝。为了解决混凝土收缩变形或温度应力，规范要求采用后浇带施工法，有些后浇带施工不能完全按规范要求施工，如板的后浇带未独立设置支撑系统，大梁兩边的楼板不均匀沉降都可能造成楼板的裂缝。

（5）露面垫层内铺设的安装水管、电线套管铺设不当，如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3以内，保护层不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

（6）目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均5-7天左右一层，最快甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间楼板容易产生裂缝。

4.混凝土原材料方面

（1）尽量不使用或少使用高早强水泥，不使用民办小厂生产的水泥，水泥投入使用前认真对水泥标号及安定性进行实验。对于大体积混凝土应采用水化热的矿渣水泥、粉煤灰水泥，以降低水化热。

（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，严格控制砂的粒径及含泥量。

（3）严格控制混凝土施工的水灰比。严格控制水和水泥用量，选择级配良好的石子，减小孔隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土的抗裂强度。

（4）采用外加剂和掺合料：混凝土中掺有减水、塑化、引气、缓凝作用的外加剂，不仅可以改善混凝土拌合物的工作性能，由于水灰比的降低，对提高泵送混凝土强度，减少混凝土收缩、裂缝都有积极作用。

钢筋混凝土现浇板裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗性能，影响到建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对钢筋混凝土现浇板裂缝进行认真研究、区别、对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

5.施工中应采取的主要技术措施

施工中应采取的主要技术措施楼面裂缝的发生除以阳角45度斜角裂缝为主外，还有较常见的两类：一类是预埋线管及线管集中处；另一类为施工中周转材料较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析，并分类采取以下几项主要技术措施：

5.1重點加强楼面钢筋网的有效保护措施。钢筋在楼面砼板中是受抗拉力，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。实际施工中，楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层较易正确控制。但当垫块间距放大至1.5米时，钢筋网的合理保护层厚度就无法保障，所以纵横向的垫块间跨限制在1平方米中放2块。与此相反，楼面上层钢筋网的有效保护，一直是施工中的一大难题。其原因：板的上层钢筋一般较细，施工中受到人员踩踏后容易弯曲、变形、下坠，钢筋离楼层模板的高度较大无法受到模板的依托保护；各工种交叉作业，造成施工人员众多、行走十分频繁，尤其砼泵管装拆时无处落脚难免被大量踩踏，上层钢筋网的钢筋小马凳设置间距过大，甚至不设（仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑）。

根据施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩筋）必须设置钢筋小马凳，其横向间跨不应大于700毫米（即每平方米不得少于2只），特别是对于细小钢筋，小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），同时采取下列综合措施加以解决：

（1）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，线管预埋应及时穿插，做到不留或少留尾巴，以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

（2）在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道（或铺设跳板），以供施工人员通行。

（3）安排足够数量的钢筋工（一般应不少于3-4人）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易发生处（四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外）应重点检查和修复。

5.2预埋线管处的裂缝防治。预埋线管，特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大，开间宽度较大，且线管的敷设走向重合时，很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强。根据我公司的经验，建议增设的抗裂短钢筋采用Φ6～Φ8，间距≤100。

5.3材料吊卸区域的楼面裂缝防治。目前在主体结构施工过程中，普遍存在质量与工期的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层，最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就忙着钢筋、钢管、模板等材料吊运施工，这就给大开间部位的房间雪上加霜。在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝，这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下：

（1）主体结构的施工速度不能强求过快，楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6-7天一层为宜。

（2）科学安排楼层施工作业计划，在楼层砼浇筑完毕的24小时后，可做一些测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊装大宗材料，避免冲击负载。砼终凝后可先分批安排运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊装钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。

（3）对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位（一般约40平方米左右）的模板支撑架设前，应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铺设旧木模板以保护和扩散外力，防止裂缝的发生。

5.4对楼面砼的养护，防裂措施。

（1）严格控制砼的入模温度在30℃左右。选择在傍晚开始浇注承台砼，对粗骨料进行喷水和护盖；施工现场设置遮阳设施，搭设彩条布棚，避免阳光直晒；在水箱中加入冰块，降低拌和水的温度；在基坑内设一大功率的鼓风机进行通风散热。

（2）埋设6层冷却管，每层冷却管配一潜水泵，在第一批开始砼初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温，冷却水流速应大于15L/min，冷却水采用嘉陵江水，持续养生7天。通过冷却排水，带走砼体内的热量，许多工程实践表明，此方法可使大体积砼体内的温度降低3-4摄氏度。

（3）浇注砼时，采用薄层浇注，控制砼在浇注过程中均匀上升，避免砼拌和物堆积过大高差，砼的分层厚度控制在20-30cm。

（4）砼浇注后，搭设遮阳布棚，避免阳光曝晒承台表面。

（5）砼浇注后，砼表面用土工布覆盖保温，并洒水养生，使砼缓慢降温、缓慢干燥，减少砼内外温差。

（6）砼浇筑后，每2小时量测冷却管出口的水温和砼表面温度，若温差大于20℃时，及时调整养护措施，如加快冷却水的流通速度等措施，以控制温差小于25℃。

6、结束语

综上分析，混凝土质量通病因施工因素产生的较普遍，但其危害性和处理方法也不能一概而论，在具体处理时务须要对混凝土裂缝开展认真研究，区别对待。治理的原则，涉及结构安全的，当机立断，迅速采取相应对策，综上所述，对于混凝土通病的防治是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。

参考文献：

[1]孙巍，孙光远主编，房屋维修及预算[M].北京：化学工业出版社，2010.5.

[2]李静峰冉博.小议混凝土裂缝形成的原因及预防措施[J].活力，2010（12）：266-266