楼面混凝土浇筑的裂缝问题及防范技术措施

2021-02-19于志豪

中国新技术新产品 2021年23期

于志豪

（中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙 410004）

0 工程概况

溧水石湫街道新城片区保障性安居工程项目（五期）项目部位于南京市溧水区石湫街道，石湫街道位于南京南部，距离南京禄口国际机场8km。境内山清水秀，环境优美，景色宜人。该项目共分为东西两个地块，共包括24栋高层住宅（均为18 层）、2 栋配套用房以及门房、配电房、垃圾房等若干。两个地块分别设置独立的单层地下室，住宅塔楼投影范围内设有非机动车库。地上总建筑面积约26.4 万m2，其中住宅建筑面积约24.9 万m2，地下建筑面积约10.6 万m2。

1 楼面混凝土裂缝的分类和机理

1.1 养性收缩楼面与屋面裂缝

现浇筑的钢筋混凝土材料楼板会出现收缩的状况，导致楼屋面涌现出纵列较宽的纹路，其整体走向规整。仔细观察，可见裂纹大小不一致，最小处的裂纹至多几毫米，且裂纹之间的距离从几厘米到几米不等，相互间无过多关联。通常来看，楼屋面上显现的裂纹比较浅，一般划分为中等程度。这些裂纹一般发现于现浇钢筋混凝土楼板初次硬化后期，可能是撤销遮挡模板后外界的风速过快、气温偏高或长期过高（≥40℃）、空气干燥等因素导致的。这种情况普遍存在于工程作业中。

在现浇钢筋混凝土工程中，可以运用一些其他方法降低楼面和屋面产生纹路的可能性，如调整胶凝材料的配比、降低材料自身的水化热、控制混合时间等，延缓浇筑后板材表面水分蒸发，达到预防的目的。

1.2 养性沉降楼面与屋面裂缝

在现浇钢筋混凝土材料中，因为普通胶凝材料的密度远低于骨料的密度，因此开始阶段骨料颗粒是悬浮在水泥浆中的，后期逐渐沉入浆体中。材料中粉煤灰的占比较高，所以骨料的下沉和上浮会导致水平钢筋和粗集料的底部出现多余的水分，水分蒸发后产生结构裂缝，一定程度上削弱了现浇钢筋混凝土材料楼板自身的硬度等性能，导致其后期更易发生塑性形变。并且养性沉降愈严重，裂缝开裂程度愈大。

1.3 干燥收缩楼面与屋面裂缝

在通常情况下，胶凝材料在90d 内的干燥速度为0.04%～0.06%，流体胶凝材料在90d 内的干化速度为0.06%～0.08%，这些指标是分析现浇钢筋混凝土材料出现裂缝的重要条件。在规定的湿度形态下，干缩楼面和屋面裂缝呈现出递减的效果。在楼面和屋面裂缝参数不小于或等于相关规定时，建筑整体结构稳定，可继续下一步计划。

预防出现该类型裂缝的措施有以下4 个方面：①改善水泥原材料配比比例，提升用料自身性能，减少使用量；②严格监控水灰掺入量，有效区分裂缝类别；③不选取太高的配筋率；④减少现浇钢筋混凝土材料的水含量，延缓蒸发速率。

1.4 温度收缩楼面与屋面裂缝

目前常用的现浇钢筋混凝土材料属于导热性能较为普通的建筑用材，其传热速度低于其他类型材料。在现浇钢筋混凝土材料干燥的初始阶段，随着钢筋混凝土建材内部水化热的逐渐增高，楼面和屋面会显示出裂纹。一般每100kg 水泥会使现浇钢筋混凝土材料的温度提高10℃左右，楼面和屋面的裂缝大小约为0.5mm，裂纹的走向无规律可循，且裂纹的出现与使用的其他构件表面的形态有关。整体来说，楼板和屋面裂缝的深度和外界温度对浇筑混凝土复合材料的承载能力有很大的影响。

预防出现该类型裂缝可以从以下4 个方面做起：①提前计划有效地分层、接缝技术处理等；②选择水化热不高的建材和组合料；③设计冷却系统用于建材降温，如铺设冷水管等；④随时关注天气预报，预备防护措施应对突发情况，如升温保温、降温防寒、降水排水等，加强养护。

常用处理该类裂缝的步骤如下：搭设施工脚手架→观测裂缝→基层处理→确定注入口→配封缝胶→封闭裂缝→安设底座→配灌浆树脂→安设灌浆器→灌浆→拆除灌浆器→清洗灌浆器→基层复原。

1.5 碳化收缩楼面与屋面裂缝

水泥制品的紧缩是指水泥水化、碳化造成的游离碳酸钙和碳酸钙的体积指标变化[1]。水泥碳化会产生结构不稳定的游离水分子，当水挥发时产生的毛细张力导致材料发生紧缩。在浇筑过程中，过分抹平压光会使较多的细骨料浮到混凝土表层，形成含水量很大的水泥浆层。空气中的CO2与水泥浆中的Ca（OH）2发生反应生成CaCO3，导致硬化后期混凝土明显收缩，即碳化收缩，出现开裂。

预防出现该类型裂缝可以从以下4 个方面做起：①在表面涂抹防渗层，阻止空气水分的渗入；②增加水泥用量，增强抗碳化性能；③增大水灰比，降低密实度；④合理管控湿度，碳化作用只在适宜的湿度（约为50%）下较快进行。

1.6 自身收缩楼面与屋面裂缝

水泥水化可以缩减自身体积，但是初始阶段的水化收缩仅仅是浆液外观体量的缩减，初凝后水泥骨架内部产生孔隙。当水灰比不大于0.35 时，现浇钢筋混凝土建材初步硬化后的水化收缩和自干收缩量最多可达到0.01%～0.03%。对于低含水量的现浇钢筋混凝土建材来说，如果水泥初始干燥阶段未能完全达到硬化标准，需要尽快采取解决措施，对投入使用的现浇钢筋混凝土材料进行浸渍处理，否则楼面和屋面可能出现自内向外的干缩裂缝。

2 楼面混凝土裂缝产生的原因分析

2.1 混凝土水灰比不合理

就目前情况来看，大部分建筑工程项目建设过程中所使用的混凝土都实行的是统一的泵车运送，主要是因为泵车运送可以有效防止混凝土出现各类裂缝。而为了使混凝土可以满足泵送的条件，混凝土需要具备更大的塌落度，但是这样容易出现粗骨料少、砂浆多等现象，此时混凝土的脱水收缩就比较困难，十分容易形成表面裂纹。

2.2 混凝土振捣不合理

混凝土浇筑之前需要进行振捣，振捣可以将混凝土中的水分和空气挤出，如果振捣过程不合理，混凝土表面就会形成不透水表面，从而出现砂浆层，随着水分的蒸发，混凝土在冷凝之后由于振捣不合理，容易出现开裂。

2.3 混凝土振捣后过分抹干

如果混凝土在经过振捣后过分抹干，也会使其中的细骨料成分浮到表面上来，使水泥浆层含水量过大，当其在接触到空气中的二氧化碳之后，水泥浆中的氢氧化钙就会变成碳酸钙，导致混凝土碳体积收缩，混凝土板表面压光部位出现断裂。

2.4 后浇带处理不合理

为了减少和降低混凝土出现的收缩和热应力现象，根据施工规范和要求需要设置后浇带。在该工程项目的具体建设过程中，或多或少会有一部分施工人员不能完全按照相关的施工规范和要求进行后浇带施工，又或者是未留企口缝，缺少模板支护，这就容易使混凝土出现斜坡或者松散等问题，以上这些问题都是造成混凝土板面出现裂缝的重要原因。

2.5 钢筋模板施工不合理

受经济利益的驱使，施工企业为了追求过高的利润，不惜降低工程项目建设成本，比如钢筋模板使用数量不够，又或者是为了加快施工进度而过早地拆模，导致混凝土强度不符合相关的规定，而混凝土强度低，沉重楼板的质量就会出现问题，十分容易出现裂缝。

当下，随着经济社会的不断发展，保障性安居工程项目逐渐走进大众视野，在这样的背景之下，埋地管道随之增多。管道数量较多，使得钢筋混凝土的附着力随之下降，造成非均匀应力出现，一些水泥地面出现了很多凹凸的小裂纹。同时，钢筋因为质量原因，在具体的施工过程中被施工人员踩踏，出现了弯曲、变形和下沉等问题，又或者是混凝土浇筑时钢筋位置设置不合理，离模板距离较远，使得模板失去了应有的保护，从而出现了裂缝。

2.6 混凝土养护不到位

在混凝土的固化过程中，如果其自身的承重能力未达到相关要求或标准时就开始组织施工，一旦出现碰撞，板面就会出现不规则裂纹。因为养护不当，是造成楼面混凝土裂缝的重要原因。由此可见，控制混凝土养护时间十分重要。养护过早会影响混凝土的性能，养护过晚混凝土会遭受风吹日晒表面的水分蒸发过快，导致大幅缩水，混凝土由于缺水收缩而产生裂缝，此时混凝土的强度就会变低，出现抗拉应力开裂。

3 楼面混凝土浇筑的裂缝防范技术措施

3.1 注重项目品质管理

仔细筛选合格的建筑用料，监测建材的配料质量，尤其是砂石颗粒大小和含泥量。含沙量过多会降低建筑材料本身的硬度。由于建筑规定泥浆膨胀率应大于或等于水泥的膨胀率，所以，需要在高强胶凝材料中添加超细矿物添加剂，确保其材料在集料胶的作用下提高工程复合现浇钢筋混凝土材料的机能，尽可能降低材料对整体建筑的影响。在运送投入使用的钢筋混凝土复合工程材料途中不得与卸料分开，不得将水添加到运输泵拖车中。

3.2 注重施工技术管理

在现浇钢筋混凝土结构楼板的项目推进中，必须全面考察楼板的温度应力。选用小直径钢筋或小间距楼板钢筋，要求规格一般为8mm～14mm，钢筋间距为150mm～200mm，配筋率大于0.3%。一般来说，在地板的设计规划中，水、电管道埋于地板内部，这样可以最大程度利用地板内部空间。建筑物地面出现的槽外横墙和内横墙应该位于同一水平面，并在槽口外缘设连接梁，横截面与配筋不宜太小；加固槽口的楼板来以抵御集中的温度应力和现浇钢筋混凝土结构楼板自带的收缩应力；在砖混建造中，槽口的阴阳角须配设构造柱。

3.3 注重施工过程管理

因为动工的作业人员以及承接单位的素养水平参差不齐，在实际施工中无法完全避免裂缝的产生。该文经思考总结后提出以下几点方法仅供参考：1）用足量的水沿裂缝走向打湿裂缝表面，沿裂缝铺撒水泥灰，其可与水混合形成悬浮液并逐渐渗入裂纹中，达到修补目的。具体操作时要防止赶工，洒水和灰后直接用刷子进行涂抹修补，这样会导致深层裂缝还未被修补但表层的水泥浆液已经开始硬化，只是面子工程，没有实际作用。所以在施工时应该严格遵循实用原则，水泥浆的渗入硬化是自然发生的，而非人为干预。2）裂缝出现时间过久，情况较为严重时的处理方法如下。沿裂缝走向涂抹一次水泥基（施工流程如图1 所示），然后选取有一定弹性的裂砂浆再次刷层，该方法可以有效防护混凝土表面，避免出现龟纹裂缝。

图1 水泥稳定基施工流程

3.4 严格管理材料质量

为了避免楼面混凝土浇筑出现裂缝，必须要对混凝土各类材料的使用进行严格的质量管理，使用优质的材料，遵循“精益求精”的原则，制定合理材料采购计划（如图2 所示），坚决抵制不合格的材料进入施工现场。具体可以从以下几个方面做起：1）合理控制材料中黏土的聚集量。材料中的黏土聚集量不论是对于混凝土的拉伸强度还是收缩性能都有很大影响，黏土聚集量高的材料，会减少混凝土机械贴合面，随着水量的增加，便会增强混凝土的收缩性，降低拉伸强度，导致其产生收缩裂缝。2）高细度的水泥本身强度较高，收缩率较大。为此，要尽可能地降低水泥的细度，减少裂缝的出现。3）在混凝土良好的养护条件下，其中的外加剂、混凝土膨胀剂可以有效减少混凝土开裂问题出现。

图2 材料采购流程图

3.5 合理进行混凝土浇筑

混凝土浇筑开始之前，要分别将模板和钢筋上的泥土、油污和垃圾清理干净，特别是木模板要先进行润湿，并及时办理隐蔽验收手续。

混凝土浇筑过程中，委派专业人员将混凝土中的水泥、砂石以及外加剂过磅，并记录在册。

混凝土出搅拌机时，做好塌落度测试工作，每间隔1h查看塌落度，并合理控制水灰比，施工现场配置2 台350 混凝土搅拌机，保证混凝土不间断搅拌。

混凝土浇筑要分层进行，为保证前后浇筑不会出现冷缝，浇筑过程中应采用连续薄层推移式浇筑方法循序渐进浇筑，先浇筑下梁部分至板底，剩余部分同板一起浇筑，浇筑厚度控制在0.5m，墙板浇筑高度不宜超过1.5m，下层间隔浇筑时间不得超过2h；在振动要求方面，振动棒要直上直下，且呈梅花状快插慢拔，插点距离不得大于500mm，振动时间为20s～30s 为宜，不得进行二次振捣。

浇筑过程中先在断面搭设安全稳定的临时架，以免浇筑人员踩踏钢筋，按照钢筋上的水平控制点拉线放料，再刮平；严格控制混凝土表面平整度，按照要求进行刮面和打毛，待混凝土初凝后，先使用滚筒滚压2～3 遍，再使用木卡搓平，直至毛顺直、平整即可。

混凝土浇筑完成后根据天气情况及时用水进行喷洒养护或者使用草帘覆盖，如果天气情况变化不大，每间隔12h浇水养护一次，这样可以有效减少裂缝出现；如果气温下降，要及时使用草帘覆盖，以此降低混凝土内外表面的温度变化产生的影响，防止因温差而产生裂缝，并能严格按照《混凝土检验质量验收规范》随机取样混凝土试块。