現澆板裂縫

當前在鋼筋混凝土民用建築物中，現澆混凝土樓板出現變形裂縫的現象較為普遍，已成為商品房質量糾紛、投訴的熱點問題，它不僅影響使用功能，有損外觀，而且破壞結構的整體，降低其剛度，引起鋼筋腐蝕，影響持久性強度和耐久性。

基本介紹

• 中文名：現澆板裂縫
• 現狀：商品房質量糾紛投訴的熱點問題
• 缺點：降低其剛度引起鋼筋腐蝕
• 影響：持久性強度和耐久性

介紹

根據具體的工程實踐和實驗室的長期對比觀測，對現澆混凝土樓板裂縫的產生原因及施工控制措施進行深入的探討。！混凝土樓板裂縫產生的原因！．

1．1 材料方面的因素

（1）水泥品種。不同品種水泥的收縮值取決於C3A、SO3、石膏的含量及水泥細度等。一般說，C3A含量大，細度較細的水泥收縮較大。石膏含量不足的水泥，具有較大的收縮，而SO3的含量對混區土收縮的影響顯著。

（2）混合材料品種。其種類、摻量和比表面積的大小是影響水泥乾縮性的主要因素。粉煤灰的比表面積最小，混凝土乾燥收縮隨粉煤灰摻量的增加而減小。

（3）骨料品種。混凝土收縮隨骨料含量的增白而減小，隨骨料彈性模量的增加而減小，同時，又回骨料中粘土含量的增加而增大。

（4）混凝土配合比。在原料一定的條件下，混凝土配合比對於縮有很大的影響，包括單位用水量，單位水泥用量，水灰比，砂率及灰漿比等參數。

混凝土收縮主要取決於單位用水量和水泥用量，而用水量的影響比水泥用量大；在用水量一定內條件下，混凝土於縮隨水泥用量的增大而加大，區增大的幅度較小；在水灰比一定條件下，混凝土於縮隨水灰比的增加而明顯增大；在配合比相同條件下，混凝土乾縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。

（5）外加劑的種類和摻量因素。摻用化學外加劑都會使混凝土收縮有不同程度的增大。摻減水劑用於改善混凝土和易性，增大坍落度時，摻減水劑的混凝土收縮略大於不接的收縮值；摻減水劑用於減水，提高強度或節約水泥時，摻減水劑混凝土的收縮接近或小於不摻的收縮值。

摻氯化鈣早強劑的混凝土收縮比不摻的明顯增大，隨氯化鈣摻量的增大而成倍增長；而摻三乙醇胺與氯化鈉複合劑混凝土收縮比不摻的大，但增大的幅度相對摻氯化鈣早強劑小。

1．2 施工方面的因素

（l）混凝土的製備與澆築

①外加劑拌合不均勻導致外加劑損失較大，不能充分發揮作用。②混凝土攪拌時間不足。③粗。細骨料及拌合水人倉溫度偏高，使得澆築溫度過高。④攪拌和運輸時間過長，使混凝土拌合物出現離析、泌水和沉陷。⑤泵送混凝土，因流動性要求高，過量增用水泥和水。⑤澆築順序不合理，出現施工”冷縫”或施工縫處理不當。③澆築速度過快，搗固不足或過度振搗使混凝土產生離析和泌水，在表面形成水泥含量較多的砂漿層。③混凝土終凝前鋼筋被擾動。③混凝土澆築過程中，未能很好地保護樓板負筋，使截面有效高度減小。④混凝土保護層過薄或保護層處集料過少。

（2）模板施工因素

①由於樓板模板支撐剛度不夠，梁板支撐剛度差異或模板撓度過大，造成模板支撐下沉變形過大。②施工期間過度震動使支撐剛度變異部位出現多次瞬間相對位移。③拆模過早，混凝土硬化前過早承載或受到振動。④模板漏漿、滲水。

（3）混凝土養護因素

①養護不及時，使混凝土養護初期過早脫水，使混凝土出現乾縮。②後期養護不夠，使混凝土碳化加劇，造成碳化收縮。③混凝土養護初期受凍。

（4）樓板施工完成後，混凝土終凝初期，施工機具和材料集中，或過早進入下道工序施工，造成較大施工荷載和震動，使其產生裂縫。

1．3 周圍介質因素

①空氣的相對濕度越低，混凝土收縮越大。②空氣溫度升高，混凝土的於縮隨之增大。③長期風吹、日曬也會使混凝土收縮增大。

實例

通過對大量的工程實例觀測，發現混凝土的樓板裂縫大多數在板面沿樓板支座邊0．3m範圍內平行於支座展開，甚至有些樓板四周均出現連續的裂縫，在板角處裂縫與相鄰兩支座成45”角裂縫尤為普遍；還有一部分裂縫出現在板跨中位置，這類裂縫多出現在一些跨度小，剛度大的小區格板塊。所有這些裂縫大多在工程驗收後過一段時間才發現，這時樓板基本沒有承受使用荷載，當冬季氣候乾燥時或氣溫較高而不通風的開間內裂縫就出現的更多。有時裂縫寬度在水泥砂漿找平層表面被放大，實際寬度大多在0．3mm以內，45”角裂縫及跨中裂縫大多貫穿樓板，而沿樓板支座邊展開的板面裂縫有一定的深度，但一般不貫穿樓板，這些情況均與樓板受力特徵相吻合，且符合不均勻收縮或約束收縮裂縫的特點。

比較混凝土的使用情況及澆築時的氣溫情況表明：①商品混凝土由於採用泵送，混凝土的流動性要好，因此一般商品混凝土的坍落度都較大水灰比較大，如保證水灰比則要增加水泥用量，這樣就使混凝土在硬化階段出現收縮裂縫；雖然目前商品混凝土使用了一定量的粉煤灰，但從實際觀察來看並沒能完全地解決問題。②在夏季高溫季節澆築混凝土，由於混凝土中水分蒸發較快，易引起混凝土乾縮裂縫，這是因為樓板混凝土水分蒸發在表層比內部快得多，表面混凝土的收縮受到下層相對不收縮的內部混凝土的約束引起拉應力，所以混凝土表層很容易產生塑性開裂。

2．2 試驗及觀測分析

①針對上述樓板裂縫情況，筆者在某住宅小區施工過程中，通過分析比較，著重對商品混凝土配合比出現單位用水量偏大的不合理現象，結合現場情況進行改進，主要通過摻加減水劑，來達到降低單位用水量和提高混凝土和易性，從而減少收縮裂縫。具體配合比見表回：

表1　配合比基本情況

編號 水泥品種 水泥用量(kg/m3) 外加劑 坍落度(cm) 備註

配1 塔牌

4250.63 28363:1:0.1:2.29:4.25 FDN330N50.49% 8～10 商品混凝土

配2 嘉應

425 0.45：1:2:2.32:3.11 FDN4400.3% 3.5～5 改進後配合比

注:　1. 設計強度等級均為C202. 用砂均為本地中砂，粗骨料粒徑5－31.5mm，現場控制最大粒徑40mmm，自然級配。

3. 商品混凝土摻加水泥用量10%的粉煤灰；因供應原因，現場配合比未能摻加粉煤灰。

②在工程實施過程的同時，筆者對商品混凝土及自拌混凝土，分別取樣5組及7組製作收縮試件，在實驗室通過儀器進行測量，測量數據已記錄到 250d左右，開始 7d用麻袋濕水覆蓋，7d後自然放置。收縮曲線見圖1：

從收縮曲線來看，混凝土初期變形受溫度變化影響較大，且在秋季開始由於氣候乾燥而收縮變形較前期都有不同程度的加快；經調整配合比後的自拌混凝土的收縮量明顯比商品混凝土小，足以說明改進後現場自拌混凝土的綜合性能比商品混凝土好。工程竣工驗收四個月後（即混凝土澆築約九個月後）筆者會同施工現場人員對兩種配合比樓板進行全面檢查，只在使用商品混凝土的樓板發現了個別裂縫，而使用改進配合比的混凝土樓板未發現任何裂縫。當然這與施工中採取的各項配套措施，如：加強模板支撐的剛度、控制樓板負筋就位、在裂縫敏感處加鋪鋼絲網、增設後澆帶、用麻袋蓄水養護、控制施工進度等密不可分。

3 混凝土樓板施日期裂縫控制途徑

3．1 混凝土樓板施工期常見裂縫概念

混凝土樓板施工期常見裂縫主要是由於混凝土所含水分變化，化學反應及溫度降低等因素引起體積縮小（即混凝土收縮），由於鋼筋或相鄰部位的約束作用，收縮引起拉應力，而混凝土的抗拉強度不高，產生開裂。引起混凝土收縮的因素較為複雜，所以必須以系統的觀點進行整體考慮，在施工期間應採用系統的控制方法，克服混凝土失水和溫度變化作用，減少樓板裂縫的產生。

3．2 混凝土樓板施工期裂縫的主要控制途徑

從混凝土強度的角度來看，混凝土樓板出現裂縫控制的關鍵在於如何使各種作用產生的拉應力小於混凝土的實際抗拉強度。

分析裂縫產生機理，可總結出混凝土樓板施工期裂縫因素主要關係途徑如圖2：

4 混凝土樓板裂縫控制措施

4．1 收縮裂縫

混凝土用於水泥水化所需的水量只有水泥重量約25%左右（即水灰比0，25），但因混凝土澆築操作的需要，加人的水往往多出水化作用需要的幾倍，這些多餘的水分蒸發產生體積收縮，稱為濕度收縮，同時水泥水化作用也會引起體積收縮，稱為自縮。這兩種收縮以濕度收縮尤為突出，收縮值和水泥品種、用量、拌和水量，骨料規格，振搗密實性及養護好壞等因素有關，施工中常見的混凝土收縮裂縫有塑性收縮裂縫，沉降收縮裂縫，乾燥收縮裂縫。

（1）塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫多出現在乾燥或颳風天氣，裂縫多為中間寬，兩端漸細，且長短不一，分布無規律，互不連貫，混凝土拌制後一段時間內水泥的水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和體積縮小，多發生在攪拌後3－12h內，終凝前較為明顯，又因混凝土處於塑性狀態，表面水分蒸出過快，產生急劇的體積收縮而產生裂縫，對混凝土樓板影響深度相對較大。

（2）沉降收縮裂縫

混凝土澆築後，骨料顆粒沉落，水分上升，因受到鋼筋或大的粗骨料的阻擋，使混凝土相互分離，或因混凝土本身組成材料沉落不均造成開裂，這類裂縫多表現為沿鋼筋的縱向裂縫及表面龜裂，裂縫較淺較寬，通常在混凝土澆築後發生，硬化後停止。

（3）乾燥收縮裂縫

硬化混凝土在約束條件下的於縮也是樓板產生裂縫常見原因之一，因為養護不周，風吹日曬，水泥水化和表面水分散失過快，而內部濕度變化小，表面乾縮受到內部混凝土的約束引起拉應力而導致表面開裂。

4．2 溫度裂縫

混凝土樓板受環境溫度的影響，產生熱脹冷縮變形，當變形受到約束，便會產生應力導致裂縫，混凝土施工早期由於內外溫差過大引起內約束裂縫，通常出現在混凝土表面，而由於平均降溫過大引起的外約束裂縫，多發生在施工後幾個月或更長時間，多為貫穿裂縫，混凝土配合比及性能、環境條件、結構、施工及養護條件等五個方面均可能導致混凝土產生溫度收縮裂縫。

4．3 裂縫系統控制措施

（1）混凝土的材料、配合比、性能選擇方面

①選用低熱、乾縮值小的水泥。②嚴格控制粗細骨料的含泥量及粗骨料粒徑，選用結構緻密、吸水率小、乾縮值小的骨料。③嚴格控制混凝土配合比，降低水灰比及砂率，選用單位用水量低的混凝土。④摻用合適的減水劑，減少單位用水量。⑤摻用保水性能好、顆粒細的粉煤灰。⑤改善骨料級配，採用低流態混凝土。①選用具有熱膨脹係數小、導熱性好、比熱大、彈性模量低、徐變大、能微膨脹、乾縮率小的混凝土。

（2）混凝土施工、澆築工藝方面

①降低拌合水、粗骨料的溫度，將澆築時間安排在低溫季節或夜間，降低澆築溫度。②加強模板及支撐剛度，模板用水均勻濕透，避免模板乾燥吸水必要時可採用鋼模板。③在高溫季節施工時，應縮短混凝土運輸時間，加快混凝土人倉覆蓋速度，縮短混凝土曝曬時間，對混凝土運輸工具隔熱遮陽等方法減少混凝土溫度回升。④採用高頻振搗器振搗，加強搗固，提高密實度。⑤混凝土澆築後，及時覆蓋、灑水、必要時初凝前進行二次搗固或終凝前表面進行二次抹壓。⑤合理安排施工程式，避免樓板混凝土終凝初期，出現較大的施工荷載和震動。 （3）混凝土養護方面

①冬季混凝土表面進行保溫，延緩拆模時間。②加強混凝土養護，必要時採用麻袋覆蓋等儲水養護，同時要做到及時養護，適當延長養護時間。

（3）附加構造措施

①較長的樓板設定收縮縫，膨脹加強板帶或後澆帶，降低約束體剛度和體積，削弱溫度應力。②在裂縫敏感部位，適當配置溫度筋。

綜上所述，現澆混凝土樓板在施工期間所導致的裂縫，主要是由於材料選擇不當和施工工藝不完善造成的，只要我們嚴格把好材料進料關，系統控制施工工藝，嚴格操作程式，現澆混凝土樓板的裂縫問題是可以得到解決的。