淺析現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的開裂與防治

【摘 要】本文指出了現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的危害，分析了混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因，提出了防止樓板開裂的措施。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆樓板；裂縫；預(yù)防措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人民生活質(zhì)量的不斷提高，促進(jìn)了房地產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展，大量商品住宅被投入使用。但在目前的商品房住宅中，現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫是長(zhǎng)期困擾房地產(chǎn)開發(fā)商、設(shè)計(jì)、施工等部門的一個(gè)難題，由于這些裂縫的存在，既影響美觀，又容易使住戶產(chǎn)生心理上的不安，有時(shí)甚至導(dǎo)致滲水現(xiàn)象的發(fā)生，由此常常引發(fā)消費(fèi)者的投訴與不滿。影響樓板裂縫的因素很多，本文現(xiàn)就從以下幾個(gè)方面來分析其發(fā)生的原因，并提出一些預(yù)防措施。

一、樓板裂縫產(chǎn)生的危害

1、影響結(jié)構(gòu)承載力和使用安全性對(duì)于受彎構(gòu)件的樓板，盡管受彎區(qū)允許有寬度在一定范圍內(nèi)的裂縫存在，但是裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響是不可忽視的，尤其是一些使用者在裝修時(shí)又給地面增加了很多設(shè)計(jì)者沒有考慮的荷載時(shí)。

2、影響結(jié)構(gòu)的防水性樓板產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，對(duì)使用者所帶來的最直接的問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的房間表現(xiàn)突出。

3、嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命化學(xué)侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞作用。這些破壞作用的發(fā)生或進(jìn)行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個(gè)重要的影響因素。一般從結(jié)構(gòu)拆模到裝修完成，要經(jīng)過2-3個(gè)月的時(shí)間，有的大型工程還要跨年施工。這時(shí)空氣中的CO2、SO2氣體及雨水等就會(huì)順著裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進(jìn)行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。

二、現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的原因

現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，概括起來主要有以下幾點(diǎn)：

1、設(shè)計(jì)方面原因

許多開發(fā)商為了提高土地的利用率，房屋長(zhǎng)度要求設(shè)計(jì)過長(zhǎng)，而又未考慮設(shè)置伸縮縫；另外，建筑師出于建筑采光和建筑造型需要，單體布置凹凸較多，即轉(zhuǎn)角也越多，這些轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易產(chǎn)生裂縫。同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為了控制造價(jià)指標(biāo)節(jié)省投資，板厚多取設(shè)計(jì)下限。還有板的構(gòu)造措施設(shè)計(jì)時(shí)沒有引起足夠的重視，例如：板角未設(shè)置放射鋼筋，板表面未設(shè)置溫度收縮鋼筋，板的最小厚度未考慮樓板中大量預(yù)埋管線從樓板中穿過的影響等。

2、材料選用方面的因素

（1）水泥品種。水泥的選擇是關(guān)系到收縮問題的關(guān)鍵。不同品種水泥的收縮值取決于C3A、SO3、石膏的含量及水泥細(xì)度等。而且，隨著高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，水泥的標(biāo)號(hào)等級(jí)要求也就相應(yīng)提高，水泥用量也就會(huì)增加，產(chǎn)生的水化熱就越高，混凝土的收縮變形也越大。

（2）外加劑應(yīng)用不當(dāng)也會(huì)引起的裂縫。由于施工工期的需要，一般都會(huì)使用化學(xué)外加劑的，但外加劑應(yīng)用不當(dāng)會(huì)直接引起混凝土多種質(zhì)量問題，并且外加劑的使用也會(huì)增大混凝土收縮的變化率，如摻減水劑用于改變混凝土和易性。高效減水劑的減水作用隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，這是坍落度損失的主要原因，混凝土坍落度減小，造成混凝土拌和物坍落度損失過大或短期內(nèi)完全喪失流動(dòng)性，程度輕的會(huì)引起混凝土施工困難，混凝土表面會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。

（3）混凝土配合比。在原料一定的條件下，水灰比對(duì)混凝土收縮有很大的影響?；炷潦湛s主要取決于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(nèi)條件下，混凝土收縮隨水泥用量的增大而加大，反之增大的幅度較??；在水灰比一定條件下，混凝土收縮率隨水灰比的增加而明顯增大；在水灰比相同條件下，混凝土干縮隨砂率增大而加大，但增大的幅度較小。影響砼的收縮而產(chǎn)生裂縫原因包括單位用水量、單位水泥用量、水灰比、砂率等控制參數(shù)。

3、施工方面的因素

（1）配筋、樓板厚度、施工工藝不合標(biāo)準(zhǔn)。部分施工單位在施工中，為了節(jié)省施工的材料成本和節(jié)省人工費(fèi)，在施工過程中往往是沒能按照設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，鋼筋安放位置不正確、鋼筋間距偏大、樓板澆筑時(shí)厚度控制不符合設(shè)計(jì)要求、澆筑震搗不密實(shí)等原因也容易導(dǎo)致樓板產(chǎn)生裂縫。

（2）施工時(shí)模板的處理。模板施工因素對(duì)產(chǎn)生的影響主要是由于以下幾方面產(chǎn)生的：①由于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如果模板支撐的穩(wěn)定性不夠，在施工期間過度震動(dòng)使支撐剛度變異部位出現(xiàn)多次瞬間相對(duì)位移，這樣也會(huì)引起樓板的裂縫；③拆模過早，在混凝土沒有完全硬化的時(shí)候就進(jìn)行拆模板，混凝土硬化前過早承載或受到振動(dòng)，很容易產(chǎn)生裂縫。

（3）鋼筋保護(hù)層偏大。施工澆注混凝土?xí)r為鋪設(shè)架板，施工人員在鋼筋上踩踏，致使板面負(fù)筋下沉混凝土保護(hù)層厚度偏大，引起板面開裂。特別是負(fù)彎矩鋼筋沒有通長(zhǎng)配置時(shí)，裂縫往往會(huì)出現(xiàn)在負(fù)彎矩鋼筋的端部，沿板邊緣近似成直線發(fā)展。

（4）保護(hù)措施不到位?；炷翝沧⒑?，沒有按規(guī)定的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致樓板收縮開裂。①養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，使混凝土養(yǎng)護(hù)初期過早脫水，使混凝土出現(xiàn)干縮。②混凝土養(yǎng)護(hù)初期受凍。③樓板施工完成后，混凝土終凝初期，施工機(jī)具和材料集中，或過早進(jìn)人下道工序施工，造成較大施工荷載和震動(dòng)，使其產(chǎn)生裂縫。

三、防止現(xiàn)澆樓板開裂的措施

根據(jù)對(duì)上述裂縫產(chǎn)生原因的分析，筆者認(rèn)為裂縫的控制應(yīng)通過設(shè)計(jì)、材料、施工等幾個(gè)方面來考慮，從而采取有效的措施來控制裂縫的產(chǎn)生。

1、設(shè)計(jì)方面的措施

（1）建筑物長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不宜過長(zhǎng)，多層宜控制在55m內(nèi)，高層宜控制在45m內(nèi)。若建筑物長(zhǎng)度太長(zhǎng)，超過規(guī)范要求的伸縮縫的最大間距，可根據(jù)文獻(xiàn)[1]先“放”后“抗”的原則，在樓板的中部設(shè)置后澆帶，在溫差變化較大的部位如地下室頂板一至三層，屋面及以下二至三層適當(dāng)增加板厚，采用上下雙向雙層配筋，適當(dāng)提高配筋率，且采用細(xì)直徑螺紋鋼筋。平面布置上應(yīng)盡量采取規(guī)則的結(jié)構(gòu)形狀。對(duì)凹凸不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形狀，為了避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在形狀突變處應(yīng)作配筋加強(qiáng)處理。

（2）屋面應(yīng)設(shè)架空隔熱層，起到隔熱降溫的作用，減少溫度應(yīng)力對(duì)樓板的影響，從而避免裂縫的產(chǎn)生。板跨度大于4.15米的樓板和建筑物端部四角板角應(yīng)配置不小于5Φ8的放射加強(qiáng)筋，長(zhǎng)度為115m左右。

（3）應(yīng)嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的長(zhǎng)度、直徑、間距以及保護(hù)層厚度，建議對(duì)建筑物端部開間的板負(fù)筋的長(zhǎng)度不小于板跨的三分之一，必要時(shí)應(yīng)配置雙層鋼筋，配筋直徑宜小，間距要密。

（4）為了減少樓板角部開裂，雙向板周邊為墻、梁里，設(shè)計(jì)時(shí)樓板宜按四邊嵌固板進(jìn)行，負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)滿足計(jì)算配筋，正彎矩鋼筋取計(jì)算配筋的112倍。

2、材料方面的措施

適當(dāng)提高材料的抗裂能力和材料的收縮能力，配置混凝土所用的水泥，盡量避免使用收縮性較大的礦渣水泥，采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。減少水灰比，混凝土所用的骨料應(yīng)控制其含泥量和級(jí)配，因?yàn)楹嗔刻髸?huì)使混凝土的“干”縮性增加。另外，可考慮加入一些外加劑，如膨脹劑、減水劑、粉煤灰等，也可摻入纖維等抗裂材料，以增強(qiáng)混凝土的抗裂性能。同時(shí)，可適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和含鋼量，盡量減小鋼筋的直徑，加密鋼筋間距等，這些都是防止樓板產(chǎn)生裂縫的有效措施。

3、施工方面的措施

（1）加強(qiáng)商品混凝土質(zhì)量管理，控制好含砂率、水灰比、石子級(jí)配以及外加劑的摻量，嚴(yán)禁運(yùn)輸過程和現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r擅自加水，保證混凝土配合比不被人為破壞，確?；炷翝矒v的質(zhì)量，以防止裂縫的產(chǎn)生。

（2）施工中應(yīng)注意做到防止早振，過振造成的板混凝土出現(xiàn)分層而降低混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度；同時(shí)，混凝土澆筑完工后，必須派專人澆水養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)用塑料薄膜覆蓋，可減少和防止水分蒸發(fā)過快和溫濕差變化過大引起的主拉應(yīng)力。一般混凝土澆筑完畢24小時(shí)后方可進(jìn)行施工放樣， 48小時(shí)進(jìn)行模板制作、安裝等其他作業(yè)，嚴(yán)禁集中堆載及施加沖擊荷載。

（3）鋼筋制作安裝時(shí)，板面負(fù)筋<Φ12，距梁200mm外設(shè)置600 ×600mm方格網(wǎng)， ≥Φ12設(shè)置1000×1000mm馬凳筋，以保證板面負(fù)筋的位置。

（4）嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度。應(yīng)采用鐵架子或墊塊等措施來固定負(fù)筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不會(huì)下沉，從而有效控制保護(hù)層厚度，避免支座處因鋼筋下沉，保護(hù)層厚度變大而產(chǎn)生裂縫。

（5）應(yīng)提高模板制作、安裝工藝，保證其具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，使之能承受施工過程中所產(chǎn)生的荷載，以避免由于模板的彎曲變形造成混凝土的開裂。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐵夢(mèng)，《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1997。

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50010—2002） 》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2002。

作者簡(jiǎn)介：

盧豪（1991-）男，漢族，湖北十堰人，湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院城市建設(shè)系土木工程專業(yè)學(xué)生。