商品混凝土现浇楼板裂缝成因及控制措施*

唐玉文 范龙霞 王福胜

(合肥职业技术学院 安徽合肥 238000)

由于建筑施工对节能、减排和文明施工等要求的日益提高，特别是商品混凝土生产及应用技术不断发展和提高，近年来商品混凝土在住宅建设中得到广泛应用。但商品混凝土在建筑工程施工中产生了一些质量问题，其中比较突出的是商品混凝土现浇楼板的裂缝问题，似乎现浇商品混凝土楼板裂缝是不可克服的一种质量通病。这些楼板裂缝不影响结构安全，但会造成楼板的渗水，影响结构的耐久性，会使一般的使用者有不安全感，引起用户和施工单位、房产商之间产生矛盾和纠纷。文章通过对实际工程案例楼板裂缝成因的调查、分析，总结出商品混凝土楼板裂缝的控制措施。

1 工程案例分析

1.1 工程概况

图1 住宅楼平面图

安徽省巢湖市滨河小区位于巢湖市巢湖南路东侧，该项目A区共有6层砖混结构住宅楼12栋，单体建筑面积均为2 272.67m2，层高2.9m，建筑平面图如图1所示，屋顶为坡屋顶。该住宅楼基础为钢筋混凝土条形基础，±0.000以下墙体采用MU10煤矸石烧结砖，M10水泥砂浆砌筑，1-3层墙体采用MU10煤矸石烧结砖，M10混合砂浆砌筑，三层及以上墙体采用用MU10煤矸石烧结砖，M7.5混合砂浆砌筑，梁、板、柱混凝土均采用C25商品混凝土浇筑，楼板厚度为100mm，卫生间楼板厚80mm。楼板内配筋双向Φ8@150，卫生间楼板内配筋双向Φ8@200，板支座采用分离式配筋，配筋为Φ8@200。该工程于2014年12月开工，2016年5月竣工。

1.2 裂缝的特征

在该项目A区的12栋住宅楼中，在施工过程中及竣工后，发现大量的楼板裂缝，裂缝分布如图2所示。

图2 楼板裂缝分布示意图

根据楼板裂缝的位置和特征，楼板裂缝可分为4种，见图3。

图3 楼板裂缝示意图

(1)45o斜裂缝，称为裂缝1。该类裂缝主要分布在房屋平面周边的阳角处房间的板角处，裂缝沿45o方向开展，距离板角750-1 500mm。裂缝中部较宽，两端较窄，最大裂缝宽度1.2mm，大部分裂缝贯穿楼板厚度。相对而言，越靠近屋顶的楼板出现这种斜裂缝越严重；靠南侧房间这种斜裂缝比较常见，裂缝宽度相对较大，而且一般贯通楼板。[1]

(2)四周裂缝，称为裂缝2。该类裂缝分布在楼板顶面四周靠近墙(梁)边约400mm位置，基本平行于墙(梁)，少数房间楼板的这种裂缝与板角的斜裂缝形成连续的环形裂缝。

(3)跨中长裂缝，称为裂缝3。该类裂缝出现在房间中部，沿长向或短向分布，且长度较大，宽度一般在0.5-1.5 mm区间内，大多贯穿楼板呈通缝状态。

(4) 其他裂缝，称为裂缝4。该类裂缝分布在楼板面，呈不规则状，裂缝宽度较小，深度也较浅。[2]

以上4种裂缝出现的数量见表1。

表1 楼板裂缝分类统计表(条)

1.3 混凝土开裂机理

混凝土是一种非匀质脆性材料，收缩变形是混凝土的固有特性，混凝土的收缩主要有自收缩、塑性收缩、温度收缩和干燥收缩。这些收缩因素聚集组合，是混凝土产生裂缝的主要原因。

(1)自收缩。混凝土的凝结过程就是水泥与水发生水化反应产生凝胶的过程。水化反应会消耗混凝土浆体中的水，形成毛细孔负压，造成混凝土的体积减小，这称之为自收缩。自收缩与水泥品种有关，粉煤灰水泥及矾土水泥的自收缩较小。

(2)塑性收缩。浇筑成型后的混凝土浆体，表面的水分会快速蒸发，造成混凝土体积的急剧收缩，这称之为塑性收缩。塑性收缩与水分蒸发速度有关，空气湿度、环境温度以及风速等都会影响水分蒸发速度。混凝土的水泥用量增加、单位用水量增加、砂率和水灰比变大等，都会增大混凝土塑性收缩。

(3)温度收缩。水泥与水的水化反应是放热反应，产生的水化热使混凝土温度升高。混凝土内部大量水化热不易散发，表面则散热快，形成温度差。在混凝土表面就会因冷缩变形产生拉应力，当拉应力超过其抗拉强度时，混凝土便产生裂缝。混凝土的温度收缩与水泥用量及水泥品种有关，水泥用量越大、水泥释放的水化热越多，温度收缩越大。

(4)干燥收缩。混凝土干燥收缩是因为混凝土干燥失水而导致的体积减小。混凝土表面空气湿度越低，水泥浆体干缩越大。混凝土水灰比越大，混凝土的干燥收缩越大。水泥的收缩量越大，干燥收缩也越大[3]。

1.4 混凝土裂缝成因分析

为了寻找该项目楼板裂缝产生的原因，施工及监理单位的技术人员仔细检查了房屋墙体开裂情况，特别是墙体的易开裂部位，如门窗洞口的角部和内外墙的交接处，均未发现明显的墙体裂缝。通过对楼板混凝土强度的检测及对楼板承载力验算，均满足要求。因此，可排除地基不均匀沉降和板承载力不足引起楼板裂缝的因素，该项目楼板的裂缝应该是由混凝土自身因素引起的。4种裂缝产生的主要原因见表2。

表2 裂缝产生原因分析表

(1)混凝土的收缩特性是楼板开裂的主要原因。混凝土在硬化过程中，由于内部毛细孔中水分的失去，毛细孔内形成负压力，引起混凝土体积缩小。另外，温度的变化引起混凝土的热胀冷缩，当环境温度下降时，大面积裸露在外的楼板会迅速降温冷缩，而楼板四周的梁(墙)却因外露面积小，且有模板包裹降温滞后，梁的收缩小于板。混凝土在多种收缩因素共同作用下的体积收缩收到四周梁(墙)的约束，因此在板内产生拉应力。这种拉应力在板角沿角平分线方向更大，往往引起板角裂缝。该项目楼板多处板角出现的45o斜裂缝就是混凝土收缩和温差双重作用的结果。[4]

(2)材料因素是楼板开裂不可忽视的原因。商品混凝土为了满足泵送的要求，其加入的水分要比自拌混凝土更多，约为水泥水化所需的水的5-6倍。这些多余水分的蒸发会引起混凝土收缩而开裂。混凝土的收缩特性还与水泥的品种、骨料的级配及含泥量等有关。[5]

A11#楼三层①-③与B-C客厅楼板在混凝土浇筑前，先用水和砂浆润泵。润泵水和砂浆混合物未清除，直接浇筑在该部位，使得混凝土与大量的润泵水混合，造成初始的2-3m3混凝土因拌入过多的水而使强度偏低、收缩大，出现局部贯穿裂缝。

(3)施工操作不当是引起楼板裂缝的常见原因。楼板混凝土浇筑时，由于没有对楼板上部钢筋网或支座负弯矩钢筋采取有效的保护措施，使得楼板上部钢筋被踩踏、下陷，大大削弱了这种钢筋抵抗负弯矩和裂缝开展的作用。另外，施工单位不能合理组织流水施工或为了赶工期，往往在楼板养护还不足24h，便在楼板上进行下一道工序的施工，特别是集中堆放支架、模板等大荷载材料，甚至在卸料时造成对楼板的冲击，这些不当操作常常在楼板支座附近引起裂缝。[5]

A8#楼三层⑤-⑧-与B-C客厅楼板周边，离墙边400mm左右位置出现的裂缝，即是在楼板浇筑的第2d就上人施工、堆放墙砖，并且在浇筑混凝土时楼板负弯矩钢筋有踩踏、下陷现象。

(4)楼板线管敷设不合理是引起楼板裂缝的必然原因。现在住宅中灯具多、插座多，这些电线的线管都敷设在楼板中，还有通讯网络、有线电视等的线管，这些线管一般都是UPVC管，表面光滑与混凝土粘结差。当这些线管固定不够牢靠或敷设位置不当，使线管靠近板面或板底，特别是线管密集重叠的位置。线管外仅有薄薄的一层水泥浆容易产生沿线管敷设方向的裂缝。该项目客厅楼板面中部出现的斜向裂缝即是这种原因引起的。[3]

2 裂缝控制措施

现浇楼板产生裂缝的原因是多方面因素共同作用的结果，以下从引起现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要因素介绍楼板裂缝的控制措施。

2.1 商品混凝土方面

选择收缩小、水化热低、质量稳定和安定性好的水泥，如粉煤灰水泥和普通硅酸盐水泥，减小混凝土的凝结收缩和温度收缩。尽量选择级配好、粒径大中粗砂和粗骨料，以减少水及水泥用量，严格控制粗细骨料的含泥量，从而减少水化热及混凝土的收缩。根据施工方案和施工进度对混凝土的水灰比、坍落度、初凝和终凝时间提出明确要求并进行有效控制[5-8]。

2.2 混凝土浇捣方面

充分振捣可使混凝土中骨料致密排列有助于混凝土的密实性和抗裂性，但是过度振捣将使粗骨料沉落在表面形成强度低收缩大的砂浆层，容易产生裂缝。用振动棒振捣楼板混凝土将在楼板中形成砂浆带，砂浆带是楼板抗裂的薄弱区，应严禁用振动棒振捣楼板混凝土。

多次收面可大大减少楼板裂缝的出现，一般至少进行3次收面。具体收面时间应根据气候条件和混凝土凝结的具体情况而定。第1次收面以使混凝土表面粗糙不平、石子半露为宜，一般在混凝土浇筑1h后。第2次收面以使板面砂浆层不平整为宜，一般在混凝土浇筑后4h左右。第3次收面在混凝土终凝前，混凝土失去塑性，通过加压搓揉闭合表面已出现的裂缝，使表面砂浆层与底部混凝土充分融合，一般在混凝土浇筑后6h左右。[6]

2.3 混凝土养护方面

混凝土浇筑初期快速失水是混凝土开裂的主要原因，正确的养护是防止混凝土表面出现裂缝的关键。施工单位应合理组织流水施工，避免因赶工期而延误养护，及时对混凝土表面进行覆盖和浇水养护。一般情况下，混凝土浇筑1h混凝土初凝后即可覆盖，6h混凝土终凝后应浇水。如遇高温、干燥天气更应及时覆盖、养护。

2.4 钢筋保护层控制方面

楼板中的钢筋除了抵抗荷载引起的弯矩，还承担着阻止混凝土收缩裂缝和温差裂缝的作用，而这些作用都需要钢筋处在正确位置。在楼板钢筋绑扎到位后通常还有水电工施工，以及混凝土浇筑人员的施工，这些人员往往会踩踏钢筋，造成楼板上部钢筋下落，偏离正确的位置，削弱阻止收缩裂缝和温度裂缝的作用。因此应加强板中钢筋位置的控制，一般来说，板中上部钢筋设置小马凳，且纵横向间距不大于0.7m，同时铺设施工过桥板以免直接踩踏钢筋，在混凝土浇筑过程中安排专人负责纠正钢筋位置，就能保证板面负筋的正确定位[5-7]。

2.5 模板支撑方面

模板的支撑不够、支撑刚度差异，或是施工时的过度震荡，或是混凝土没有足够强度过早拆模，这些都会使楼板产生沉陷裂缝。因此，使用刚度大的模板支撑，建立牢固的模板支撑体系，施工期间避免料物的集中堆放，尽量减小楼面的荷载，延长拆模时间，能有效避免以上沉陷裂缝的发生。

2.6 配筋方面

楼板的配筋一般是按承载力进行配筋，没有充分考虑到混凝土楼板的变形因素。房屋阳角处楼板的斜角裂缝就是混凝土的收缩作用引起的。这种裂缝可以通过加强房屋四周阳角处房间楼板配筋，即采用双层双向配筋，并且适当加密加粗来控制。

2.7 预埋线管方面

对于预埋线管引起的楼板裂缝，是因为线管位置不当(太靠近板面或板底)。因此，施工时应保证线管处于楼板厚度方向的中部，对较粗的管线或多根线管的集散处增设短钢筋网，即在预埋管线走向500mm宽度范围内用Φ6×150钢筋网片加固，即可避免这种裂缝的产生[8]。

商品混凝土现浇楼板裂缝的产生是多种因素作用组合的结果。其防治需要设计单位、混凝土供应商及施工单位共同努力，从商品混凝土原材料入手弱化混凝土的收缩特性，对施工过优化施工工艺、加强养护减小混凝土的收缩，在设计方面重视楼板的变形设计，发挥钢筋对混凝土裂缝的限制作用。商品混凝土现浇楼板裂缝是可以控制在大家都能接受的范围[9]。

参考文献：

[1]刘晨涛.钢筋混凝土楼板裂缝控制措施研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2015.

[2]张瑾.混凝土裂缝的产生原因及其防控措施探讨[J].山西煤炭管理干部学院学报，2015，28(2)：212.

[3]杨文杰，邹小平，王世兵.某住宅小区楼板裂缝原因分析[J].商品混凝土，2017，14(3)：75.

[4]芮纪明.分析现浇混凝土楼板阳角斜向裂缝的原因与防治技术[J].中华民居，2011，4(3)：44.

[5]吕海亭.钢筋混凝土现浇楼板裂缝原因分析与治理[J].山西建筑，2016，42(8)：131.

[6]李颖.寒区现浇高层住宅楼板裂缝及防治技术研究[J].科技创新与生产力，2015，16(3)：112.

[7]马安，仲怀宝，李大周.混凝土施工引起的开裂与对策[J].商品混凝土，2012，9(12)：4.

[8]陈志良.住宅楼板裂缝易发部位原因分析和防治措施[J].上海建筑科技，2015，36(2)：75.

[9]高作炳.现浇砼楼板裂缝产生原因分析与预防控制对策探究[J].江西建材，2017，37(6)：102.