關(guān)于現(xiàn)澆樓面開裂問題的探討

王萍

摘 要 現(xiàn)澆樓面板的裂縫是目前較難克服的質(zhì)量通病之一。實(shí)踐證明，通過合理設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)理控制手段可以克服裂縫的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞 鋼筋混凝土 樓板 裂縫 原因 辦法

現(xiàn)澆住宅樓板的裂縫雖是一種常見的建筑質(zhì)量通病，但它對(duì)工程質(zhì)量造成的后果也是很嚴(yán)重的。因此，應(yīng)引起工程技術(shù)界廣泛重視，以最大限度減少或杜絕此類質(zhì)量問題的發(fā)生。

一、通常結(jié)構(gòu)砼裂縫的分類

一是荷載開裂：受拉、受彎、受剪、受壓、受扭、組合作用。二是非荷載開裂：收縮、溫度、結(jié)構(gòu)變形調(diào)整，組合作用。

對(duì)于第一類開裂，在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中已規(guī)定了相應(yīng)控制的計(jì)算方法和構(gòu)造措施，盡管由于計(jì)算模式選擇和試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)因素帶來公式不定性，不可能十分精確，但總體是可以控制的。

對(duì)于第二類開裂，更多設(shè)計(jì)材料性質(zhì)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件邊界條件等因素，則還沒有在結(jié)構(gòu)規(guī)范中明確給出計(jì)算方法。

二、現(xiàn)澆砼樓板開裂特征及原因分析

1.荷載作用下因?yàn)槌交蚪孛妗⑴浣畈蛔惝a(chǎn)生的開裂。對(duì)單向板來說常發(fā)生在板底中部和近支座的板上表面，裂縫走向平行于板的長(zhǎng)邊，是受彎構(gòu)件的開裂形態(tài)。原因是設(shè)計(jì)考慮不周，如截面設(shè)計(jì)偏小、配筋不足、支座嵌固條件不準(zhǔn)確等原因；或者因?yàn)槭┕み^程中板的實(shí)際澆注厚度不足，鋼筋走位，保護(hù)層厚度過大，板的有效高降低；或者因?yàn)殇摻畲鷵Q不當(dāng)；砼強(qiáng)度不足；或工期緊，過早拆模產(chǎn)生砼板早起受荷而實(shí)際在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下過載開裂。這些開裂的特點(diǎn)，無論板上表面，還是下表面開裂都不是貫通的。對(duì)于雙向板，除可能在兩個(gè)方向都產(chǎn)生裂縫外，在板的角部還可能出現(xiàn)45°斜向開裂，裂縫形態(tài)為中段較粗，向縫兩端延伸較細(xì)。

對(duì)這種荷載開裂的處理，應(yīng)實(shí)際檢測(cè)出開裂板的現(xiàn)有截面結(jié)構(gòu)特征，并應(yīng)考慮由于板的開裂而出現(xiàn)的內(nèi)力轉(zhuǎn)移的影響。當(dāng)不能滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范可靠度要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，且應(yīng)考慮加固時(shí)板內(nèi)鋼筋已有應(yīng)力，補(bǔ)強(qiáng)鋼筋應(yīng)力發(fā)揮不足的折減，一般不同情況要乘以0.7～0.9的系數(shù)，

如果隨著時(shí)間的推移，檢測(cè)時(shí)板砼的實(shí)際強(qiáng)度已提高很多，按實(shí)際檢測(cè)的板結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)復(fù)核，可以滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范可靠度要求（包括構(gòu)造要求），而裂縫寬度又小于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，則可不必進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，只進(jìn)行封閉，增加耐久性，恢復(fù)功能的處理。如果計(jì)算可靠度滿足，而裂縫寬度超過了規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，宜除考慮增加耐久性封閉處理外，還需進(jìn)行加強(qiáng)板整體性的部分結(jié)構(gòu)加固。

這類問題屬常規(guī)結(jié)構(gòu)復(fù)核，加固處理，一般設(shè)計(jì)概念清楚是容易解決的。

2.非荷載-自應(yīng)力開裂?，F(xiàn)澆板自應(yīng)力開裂的特點(diǎn)：第一，在板的平面分布沒有明確規(guī)律，有的在短向，有的在長(zhǎng)向，有的斜向，甚至對(duì)單向板來說平行于受力鋼筋。第二，板總體收縮性開裂的明顯特點(diǎn)為貫通性，即沒有受彎構(gòu)件開裂存在中和軸的特點(diǎn)，而軸拉或偏拉件開裂的特點(diǎn)，沿全截面貫通，且往往由于約束條件不同，如板底配筋量多于板頂面，板頂面裂縫寬度大于板底的寬度，呈上寬下窄。第三，板面龜裂是不貫通的表面不規(guī)則砼開裂，通常裂縫深度達(dá)30 mm～50 mm。第四，板的早期溫度開裂出現(xiàn)在表面，一般不貫通，形態(tài)不規(guī)則，而砼硬化后由于溫度變化，邊界收到約束產(chǎn)生的開裂，是貫通的，與硬化總體收縮開裂相似，框架連續(xù)現(xiàn)澆板常發(fā)生這類情況。

這些開裂是由于砼的變形性能與施工、環(huán)境和溫度條件的不利組合的結(jié)果。即有砼的自身原因，也有施工工藝原因，還有砼初期強(qiáng)度增加時(shí)環(huán)境條件的不利影響。定量化每個(gè)因素占怎樣的數(shù)量是很難的，但我們也可以根據(jù)以往研究資料和工程以驗(yàn)進(jìn)行定性分析和宏觀控制。

商品砼和大流動(dòng)度砼比較容易出現(xiàn)上述開裂。這種情況大多在澆筑砼半小時(shí)至3小時(shí)之間即發(fā)生，砼處于既不是剛澆時(shí)的大流態(tài)，又不是完全硬化的塑性狀態(tài)，砼表面剛剛消失水光就出現(xiàn)了開裂。對(duì)大流動(dòng)度砼既不能漏振，也不能過振，通常20分鐘內(nèi)二次振搗完成。如果出現(xiàn)這種開裂，應(yīng)在終凝前及時(shí)壓抹、搓毛，開裂可以愈合。

從機(jī)理看，這些開裂都與砼硬化過程中的體積變化及硬化后隨溫度變化而變化有關(guān)。砼硬化過程的體積變化有化學(xué)的，也有物理的?；瘜W(xué)收縮指水泥水化成物的體積要比反應(yīng)前物質(zhì)總體積小。這里不是講無水熟料礦物轉(zhuǎn)化為水化物固相體減少，而是指水泥和水總體，即水泥水化前后的平均密度不同。如對(duì)普硅水泥來說，每100 g水泥的水化前后縮減總量為7 ml～9 ml，約占總體積的2%，可見不小。這種收縮一般在40～60天完成，是不可恢復(fù)的。

砼的干縮是屬于物理性體積變化，一般取決于周圍環(huán)境的溫度變化，其原因是砼內(nèi)吸附的水分蒸發(fā)喪失及砼內(nèi)顆粒受到毛細(xì)壓力作用而使凝膠體產(chǎn)生收縮。應(yīng)該說這種收縮部分是可恢復(fù)的，即砼重新吸水還可膨脹恢復(fù)50%左右的變形。砼的干縮變形可達(dá)0.3～0.6。而砼的極限變形為0.001 5～0.002，這樣對(duì)于有約束的砼板，當(dāng)板尺寸達(dá)4 m～6 m時(shí)，遇到干燥環(huán)境，如果沒能灑水構(gòu)成潮濕環(huán)境，則很可能就開裂，再加上化學(xué)收縮變形的疊加還可能在更新尺寸的現(xiàn)澆砼構(gòu)件中出現(xiàn)干裂。由于砼本身的各種異性和構(gòu)件截面的變化，如板中有穿線管削弱截面，則開裂就可能在最薄弱處出現(xiàn)，這也就是收縮開裂沒有受力開裂規(guī)律的原因。

砼干縮與水泥品種、水泥用量、骨料性質(zhì)、養(yǎng)護(hù)條件、使用環(huán)境和構(gòu)件的比表積等諸多因素有關(guān)，不利的組合將造成不同災(zāi)害的后果，這是我們?cè)谑┕ぶ刑貏e要注意的問題。

礦渣水泥比普通水泥收縮大，高強(qiáng)度等級(jí)顆粒細(xì)比低強(qiáng)度等級(jí)水泥收縮大；水泥用量多比用量少大；骨料對(duì)水泥漿收縮有限制作用，骨料彈性模量大的收縮就要小；養(yǎng)護(hù)好（表面積/體積）大的收縮大。對(duì)板類構(gòu)件，因?yàn)楸缺砻娣e大，重要的是如何養(yǎng)護(hù)和初期砼強(qiáng)度增長(zhǎng)快時(shí)保持潮濕環(huán)境，讓砼強(qiáng)度增長(zhǎng)的梯度大，而收縮的梯度換下來，對(duì)抑制砼收縮早期開裂是十分有效的。

樓板純受外部溫度影響開裂一般發(fā)生在受約束的較長(zhǎng)連續(xù)板中，溫度變化1℃，每m線變形為0.01 mm左右。如果將外溫度引起的應(yīng)變值乘以彈性模量就是溫度應(yīng)力。我們?cè)诖u混結(jié)構(gòu)中?？吹降捻攲悠鲶w開裂就是由于屋蓋砼在正溫差下膨脹值大于砌體而導(dǎo)致砌體開裂的。而在低溫下，像框架結(jié)構(gòu)，板負(fù)溫收縮受到柱的約束，則往往可能使板開裂。

三、對(duì)現(xiàn)澆樓板自應(yīng)力開裂的防治

防治上述樓板自應(yīng)力開裂的主要措施應(yīng)從改善砼材性和采用合理的施工工藝著手。

1.從材料性能看，應(yīng)盡量減少水灰比。水泥灰化用水一般僅為20%～25%，其余都是施工和易性要求，要適當(dāng)使用外加劑來保證。此外應(yīng)盡量選擇收縮量小的水泥品種，如粉煤灰水泥、中低熱水泥或普硅水泥。適量的摻入粉煤灰，使砼更緊密，減少收縮。在配比上盡量減少單位水泥用量，適當(dāng)增加粗集料用量，減少砂率。

2.從施工工藝看，主要是加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。早期養(yǎng)護(hù)如澆水、復(fù)蓋，避免在早期砼強(qiáng)度不高時(shí)，收縮梯度很大，尤其是夏季干燥的風(fēng)天和冬季將采暖時(shí)特別容易產(chǎn)生板自應(yīng)力開裂，要重點(diǎn)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

在結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)中，宜配置細(xì)而密的鋼筋，甚至上、下配構(gòu)造鋼筋，可以抗裂和降低開裂程度。

對(duì)現(xiàn)澆樓板的自應(yīng)力開裂一般無需驚慌。對(duì)未超過現(xiàn)行規(guī)范限度的裂縫只需進(jìn)行封閉處理，對(duì)寬度超過現(xiàn)行規(guī)范限度的裂縫，也只需在封閉處理后，在開裂處局部粘貼鋼板或碳纖維，以加強(qiáng)其整體性。

四、結(jié)束語

造成現(xiàn)澆板裂縫主要是施工技術(shù)和方法的問題，要防止裂縫的產(chǎn)生，必須加強(qiáng)質(zhì)量管理，嚴(yán)格按程序施工，并控制好材料質(zhì)量，做好砼配合比試驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)工作，只要管理到位，就能有效地防止裂縫的產(chǎn)生。