浅谈现浇混凝土楼板裂缝控制研究

2016-04-19董博

河南建材 2016年2期

关键词：减水剂楼板用水量

董博

河南省建筑科学研究院有限公司（450000）

浅谈现浇混凝土楼板裂缝控制研究

董博

河南省建筑科学研究院有限公司（450000）

根据具体的工程实践和实验室的长期对比观测，对现浇混凝土楼板裂缝的产生原因及施工控制措施进行深入的探讨。

混凝土；收缩；裂缝；原因分析；控制措施

0 引言

当前在钢筋混凝土民用建筑物中，现浇混凝土楼板出现变形裂缝的现象较为普遍，已成为商品房质量纠纷、投诉的热点问题。现浇混凝土楼板裂缝不仅影响建筑物的使用功能，有损外观，而且破坏结构的整体，引起钢筋腐蚀，影响建筑物的强度和耐久性。

1 现浇混凝土楼板裂缝产生的原因

1.1 材料方面的因素

1）水泥品种

水泥的收缩值取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等。一般说，C3A含量大，较细的水泥收缩大。石膏含量不足的水泥具有较大的收缩值，SO3的含量对混凝土收缩的影响显著。

2）混合材料品种

混合材料的种类、掺量和比表面积的大小是影响水泥干缩性的主要因素。粉煤灰的比表面积最小，混凝土干燥收缩随粉煤灰掺量的增加而减小。

3）骨料品种

混凝土收缩随骨料含量的增加、弹性模量的增加而减小，随骨料中黏土含量的增加而增大。

4）混凝土配合比

在原料一定的条件下，混凝土配合比对干缩有很大的影响,包括单位用水量、水泥量，水灰比、砂率及灰浆比等参数。

混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥量，用水量的影响比水泥量大。在用水量一定的条件下,混凝土干缩随水泥量的增大而加大,但增大的幅度较小。在水灰比一定条件下，混凝土干缩随水灰比的增加而明显增大。在配合比相同条件下，混凝土干缩随砂率增大而加大，但增大的幅度较小。

5）外加剂的种类和掺量

掺用化学外加剂会使混凝土收缩有不同程度的增大。掺减水剂用于改善混凝土和易性，增大坍落度时，掺减水剂的混凝土收缩略值大于不掺减水剂的混凝土收缩值。掺减水剂用于减水，提高强度或节约水泥时，掺减水剂混凝土的收缩值接近或小于不掺减水剂混凝土的收缩值。

掺氯化钙早强剂的混凝土收缩值比不掺氯化钙早强剂的混凝土明显增大，随氯化钙早强剂掺量的增大而成倍增长。掺三乙醇胺与氯化钠复合剂混凝土收缩值比不掺三乙醇胺与氯化钙复合剂混凝土大，但增大的幅度相对掺氯化钙早强剂小。

1.2 施工方面的因素

1）混凝土的制备与浇筑

①外加剂拌合不均匀导致外加剂损失较大，不能充分发挥作用。②混凝土搅拌时间不足。③粗、细骨料及拌合水入仓温度偏高,使得浇筑温度过高。④搅拌和运输时间过长,使混凝土拌合物出现离析、沁水和沉陷。⑤浇筑顺序不合理，出现施工“冷缝”或施工缝处理不当。⑥浇筑速度过快，振捣不足或过度振捣，使混凝土产生离析和沁水，在表面形成水泥含量较多的砂浆层。⑦混凝土终凝前钢筋被扰动。⑧混凝土浇筑过程中，未能很好地保护楼板负筋，使截面有效高度减小。⑨混凝土保护层过薄或保护层处集料过少。

2）模板施工

①由于楼板模板支撑刚度不够，梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,造成模板支撑下沉变形过大。②施工期间过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移。③拆模过早，混凝土硬化前过早承载或受到振动。④模板漏浆、渗水。

3）混凝土养护

①养护不及时,使混凝土养护初期过早脱水，出现干缩。②后期养护不够，使混凝土碳化加剧，造成碳化收缩。③混凝土养护初期受冻。

4）楼板施工完成后，混凝土终凝初期，施工机具和材料集中，或过早进入下道工序施工，造成较大施工荷载和震动，使其产生裂缝。

1.3 周围介质因素

1）空气的相对湿度越低，混凝土收缩越大。

2）空气温度升高，混凝土的干缩随之增大。

3）长期风吹日晒也会使混凝土收缩增大。

2 现浇混凝土楼板裂缝的产生

2.1 收缩裂缝

混凝土用于水泥水化所需的水量只有水泥重量的25%左右（即水灰比0.25），但因混凝土浇筑操作的需要,加入的水往往多出水化作用需要的几倍，这些多余的水分蒸发产生体积收缩，称为湿度收缩，同时水泥水化作用也会引起体积收缩，称为自缩。这两种收缩以湿度收缩尤为突出。收缩值和水泥品种、用量、拌合水量，骨料规格，振捣密实性及养护好坏等因素有关。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝。

1）塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝多出现在干燥或刮风天气，裂缝多为中间宽，两端渐细，且长短不一，分布无规律，互不连贯。混凝土拌制后一段时间内，水泥的水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现沁水和体积缩小，多发生在搅拌后3～12 h内，终凝前较为明显。又因混凝土处于塑性状态，表面水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩而产生裂缝，这种裂缝对混凝土楼板影响相对较大。

2）沉降收缩裂缝

混凝土浇筑后，骨料颗粒沉落，水分上升，因受到钢筋或大的粗骨料的阻挡，混凝土相互分离，或沉落不均造成开裂。这类裂缝多表现为沿钢筋的纵向裂缝及表面龟裂，裂缝较浅较宽，通常在混凝土浇筑后发生，硬化后停止。

3）干燥收缩裂缝

硬化混凝土在约束条件下的干缩也是楼板产生裂缝常见原因之一。因为养护不周，风吹日晒，水泥水化和表面水分散失过快,而内部湿度变化小，表面干缩受到内部混凝土的约束，导致表面开裂。

2.2 温度裂缝

混凝土楼板受环境温度的影响，产生热胀冷缩变形，当变形受到约束，便会产生应力导致裂缝。混凝土施工早期由于内外温差过大引起内约束裂缝，这种裂缝通常出现在混凝土表面。由于平均降温过大引起的外约束裂缝，多发生在施工后几个月或更长时间，多为贯穿裂缝。混凝土配合比及性能、环境条件、结构、施工及养护条件等均可能导致混凝土产生温度收缩裂缝。

3 现浇混凝土裂缝的控制措施

3.1 混凝土的材料、配合比、性能选择

选用低热、干缩值小的水泥。严格控制粗细骨料的含泥量及粗骨料粒径，选用结构致密、吸水率小、干缩值小的骨料。严格控制混凝土配合比，降低水灰比及砂率,选用单位用水量低的混凝土。掺用合适的减水剂，减少单位用水量。掺用保水性能好、颗粒细的粉煤灰。改善骨料级配，采用低流态混凝土。选用具有热膨胀系数小、导热性好、比热大、弹性模量低、徐变大、微膨胀、干缩率小的混凝土。

3.2 混凝土施工、浇筑工艺

降低拌合水、粗骨料的温度，将浇筑时间安排在低温季节或夜间，降低浇筑温度。加强模板及支撑刚度，模板用水均匀湿透，避免模板干燥吸水，必要时可采用钢模板。在高温季节施工时，应缩短混凝土运输时间,加快混凝土入仓覆盖速度；缩短混凝土暴晒时间，用混凝土运输工具隔热、遮阳等方法减少混凝土温度回升。采用高频振捣器振捣，提高密实度。混凝土浇筑后，及时覆盖、洒水，必要时初凝前进行二次捣固或终凝前表面进行二次抹压。合理安排施工程序，避免楼板混凝土终凝初期出现较大的施工荷载和震动。

3.3 混凝土养护

对冬季混凝土表面进行保温,延缓拆模时间。加强混凝土养护,必要时采用麻袋覆盖等储水养护，适当延长养护时间。

3.4 附加构造措施

较长的楼板设置收缩缝、膨胀加强板带或后浇带，降低约束体刚度和体积，削弱温度应力。在裂缝敏感部位，适当配置温度筋。