現(xiàn)澆板裂縫成因及防治措施

1、現(xiàn)澆板裂縫成因及防治措施課件張培巖前 言 鋼筋混凝土的裂縫是不可避免的，其微觀裂縫是由本身物理力學(xué)性質(zhì)決定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)使用條件決定的。目前世界各國(guó)的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求，最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來(lái)，許多國(guó)家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm。當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求，無(wú)侵蝕介質(zhì)，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm；在濕氣及土中為0.3mm；在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高，必須處理。下面就結(jié)合工作實(shí)際，對(duì)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂

2、縫的原因及防治進(jìn)行分析研究。一、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫的類(lèi)型 根據(jù)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫的特點(diǎn)，具體可以分為以下幾種類(lèi)型： 1橫向裂縫：在跨中1/3范圍內(nèi)，沿建筑物橫向方向的裂縫，出現(xiàn)在板下皮居多，個(gè)別上下貫通；當(dāng)建筑物總長(zhǎng)超過(guò)40m時(shí)，通常在建筑物端部第一或第二開(kāi)間板跨中出現(xiàn)上下貫通裂縫。 2縱向裂縫：沿建筑物縱向方向的裂縫，出現(xiàn)在板下皮居多，個(gè)別上下貫通。 3角部裂縫：在房間的四角出現(xiàn)的斜裂縫，板上皮居多。 4不規(guī)則裂縫：分布及走向均無(wú)規(guī)則的裂縫。 5樓板根部的橫向裂縫：距支座在30cm內(nèi)產(chǎn)生的裂縫，位于板上皮。 6順著預(yù)埋管線方向產(chǎn)生的裂縫。 二、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫的產(chǎn)生原因分析 1 鋼筋

3、混凝土現(xiàn)澆板裂縫原因的分析 通常情況下，現(xiàn)澆板裂縫一般表現(xiàn)為：不規(guī)則、不連貫表面微裂縫；表面龜裂、縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。究其原因，主要有施工、設(shè)計(jì)及混凝土原材料等方面的原因，以下將逐一具體分析。 1.1 混凝土原材料質(zhì)量方面1.1.1 水泥凝結(jié)或膨脹不正常，如水泥安定性不穩(wěn)定，水泥中含有生石灰或氧化鎂，這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹，產(chǎn)生裂縫。采用活性高的水泥，水泥活性越高，顆粒越細(xì)，比表面積越大，收縮越大。1.1.2 如果骨料中含泥量過(guò)多，則隨著混凝土的干燥，會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。1.1.3 堿骨料反應(yīng)：蛋白質(zhì)、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強(qiáng)的水泥起化學(xué)反

4、應(yīng)，生成有膨脹能力的堿硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞，產(chǎn)生裂縫。、1.1.4鋼筋方面：為節(jié)省成本，現(xiàn)澆板所用鋼筋為一些小廠家生產(chǎn)的鋼筋，質(zhì)量嚴(yán)重不合格，鋼筋的延性、韌性和可焊性都較差，抗拉強(qiáng)度低，很容易產(chǎn)生裂縫。1.1.5 水灰比、坍落度過(guò)大，或使用過(guò)量粉砂混凝土強(qiáng)度值對(duì)水灰比變化十分敏感，基本上是水和水泥計(jì)量變動(dòng)對(duì)強(qiáng)度影響的疊加。因此，水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計(jì)量偏差，將直接影響混凝土的強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收縮大，抗拉強(qiáng)度低，容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫，泵送混凝土為了滿足泵送條件，坍落度大，流動(dòng)性好，易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象，此時(shí)，混凝土脫水干縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生表面

5、裂縫。1.2 施工質(zhì)量方面1.2.1 混凝土施工過(guò)分振搗，模板、墊層過(guò)于干燥的混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠，過(guò)于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。1.2.2 混凝土澆搗后過(guò)分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過(guò)多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。1.2.3 施工工藝不當(dāng)引起：在施工過(guò)程中由于施工工藝不當(dāng)，致使支座處負(fù)筋下

6、陷，保護(hù)層過(guò)大，固定支座變成塑性鉸支座，使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，過(guò)早拆模，或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載，造成混凝土樓板的彈性變形，致使砼早期強(qiáng)度低或無(wú)強(qiáng)度時(shí)，承受彎、壓、拉應(yīng)力，導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂；大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會(huì)使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。1.2.4 后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫：為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應(yīng)力，規(guī)范要求采用施工后澆帶法，有些施工后澆帶不完全按設(shè)計(jì)要求施工，例如施工未留好施工縫；板的后澆帶不支模板，造成斜坡槎；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。 1.2.5 樓面墊層鋪設(shè)的

7、暗裝水管、電線套管鋪設(shè)不當(dāng)，如水管、電線套管鋪設(shè)不夠牢靠、集中鋪設(shè)、上下交疊鋪設(shè)致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內(nèi)，保護(hù)層厚度不足都可能造成板面沿管線長(zhǎng)度方向產(chǎn)生裂縫。 1.2.6 混凝土的收縮（溫度裂縫）：眾所周知，混凝土引起收縮的原因，在硬化初期主要是由于水泥的水化作用，形成一種新的水泥結(jié)晶體，這種結(jié)晶體化合物較原材料體積小，因而引起混凝土體積的收縮，即所謂的凝縮，后期主要是混凝土內(nèi)自由水蒸發(fā)而引起的干縮。而且，如果混凝土處在一個(gè)溫度變化較大的環(huán)境下，將會(huì)使其收縮更為加劇。如施工發(fā)生的夏季炎熱氣溫下，石子表面溫度升高，使石子體積膨脹，拌制成混凝土后，石子受冷收縮，使混凝土表面出現(xiàn)發(fā)

8、絲裂縫；混凝土澆搗后未及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時(shí)得到水分的補(bǔ)充，因而在硬化過(guò)程中，現(xiàn)澆板受到支座的約束，勢(shì)必產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫，這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位，即板角處。另外，室內(nèi)外溫差變化較大，也要引起一定的裂縫。 1.2.7 目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為57天左右一層，最快時(shí)甚至不足5天一層。因此在樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng)，這就給大開(kāi)間部位的房間雪上加霜。除了大開(kāi)間的混凝土總收縮值較小開(kāi)間要大的不利因素外，更容易在強(qiáng)

9、度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成，就難于閉合，形成永久性裂縫。1.3 設(shè)計(jì)方面 1.3.1 地基的不均勻沉降：在住宅建設(shè)中，有相當(dāng)一部分的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫，是由于地基不均勻沉降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴(kuò)展基礎(chǔ)，則對(duì)于那些相對(duì)較長(zhǎng)的條式樓來(lái)說(shuō)，要想保證它們沉降均勻是相當(dāng)困難的，因此，在這種情況下，有時(shí)也會(huì)由于基礎(chǔ)的不均勻沉降，而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的開(kāi)裂。 1.3.2 荷載的作用：在住宅建設(shè)中，也有少部分鋼筋混凝土現(xiàn)澆板的裂縫，是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)澆板的配筋計(jì)算過(guò)程中，通常只是根據(jù)其

10、承載能力來(lái)確定配筋量的，而往往忽略了對(duì)板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗(yàn)算，由此而引起裂縫的產(chǎn)生，這些裂縫有時(shí)也會(huì)超過(guò)規(guī)范的最大允許值，這也應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。 1.3.3 結(jié)構(gòu)體型突變及未設(shè)置必要的伸縮縫：房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，而又未考慮設(shè)置伸縮縫，當(dāng)房屋的自由伸縮達(dá)到應(yīng)設(shè)置伸縮縫要求的間距時(shí)，就要引起裂縫的產(chǎn)生。另外，平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)角也越多，這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收縮及溫差變化易于產(chǎn)生裂縫。 1.3.4 在樓房的設(shè)計(jì)中，設(shè)備專(zhuān)業(yè)特別是電氣專(zhuān)業(yè)，大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設(shè)于現(xiàn)澆板中，而且有時(shí)集中于某一處現(xiàn)澆板中的管線多達(dá)78

11、根，并且這些管線的直徑多為23cm，由此就會(huì)使該處現(xiàn)澆板厚度大大削弱，從而引起現(xiàn)澆板在該處開(kāi)裂。1.4其它方面 混凝土收縮引起的裂縫：混凝土硬結(jié)過(guò)程中將會(huì)收縮，當(dāng)樓板受到約束，混凝土的收縮將會(huì)在樓板內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)力，使混凝土受拉應(yīng)力的作用，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，樓板就會(huì)開(kāi)裂出現(xiàn)裂縫以及基礎(chǔ)的不均勻沉降。 三、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫的防治措施 依據(jù)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板裂縫產(chǎn)生的原因分析得到，其防治措施具體如下： （一）材料的保證措施 1. 正確選用水泥，要控制水灰比，使之不大于0.4，為保證混凝土拌合物有一定的流動(dòng)性，可摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰和高效減水劑，來(lái)確保混凝土的可泵性。而使用減水劑時(shí)，一定要做與水

12、泥相容性試驗(yàn)，選擇與水泥結(jié)合后流動(dòng)性好的減水劑；盡可能不使用民辦小廠生產(chǎn)的水泥，如必須使用，應(yīng)認(rèn)真對(duì)水泥標(biāo)號(hào)及安定性進(jìn)行試驗(yàn)。 2. 選用級(jí)配良好的骨料，粗細(xì)骨料的用量占混凝土總體積的65%75%，是影響混凝土質(zhì)量的重要因素，要重視砂石的質(zhì)量，石子應(yīng)選用連續(xù)級(jí)配的碎石，最大粒徑控制在1520mm；采取嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)、認(rèn)真地對(duì)進(jìn)場(chǎng)砂石骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。并做好各項(xiàng)試驗(yàn)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)不合格材料進(jìn)場(chǎng)必須立即停止使用并清除出場(chǎng)。 3. 嚴(yán)格控制混凝土施工配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴(yán)格控制水和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小空隙率和砂率以減

13、少收縮量，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。商品砼運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)選擇好運(yùn)輸路線，保證道路平整，縮短運(yùn)輸時(shí)間，避免混凝土拌和物發(fā)生分層、離析。同時(shí)，要經(jīng)常檢查運(yùn)輸工具，盡量減少混凝土拌和物運(yùn)輸過(guò)程中水泥漿的流失。 4. 近十幾年來(lái)，為實(shí)現(xiàn)文明施工，提高設(shè)備利用率，節(jié)約能源，商品混凝土的使用率逐年提高。但受劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量，低價(jià)位、低性能的砼外摻劑，以及細(xì)度模數(shù)低、含泥量較高的中細(xì)砂作為降低價(jià)格和成本的主要競(jìng)爭(zhēng)手段，導(dǎo)致商混凝土質(zhì)量顯著下降；另一方面承包商在訂購(gòu)混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)提出對(duì)混凝土品質(zhì)的明確要求，不能片面壓價(jià)和追求低價(jià)格、低成本而忽視了混凝土的品質(zhì)，導(dǎo)致

14、混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)逐車(chē)嚴(yán)格控制好商品混凝土的坍落度檢查，以保證混凝土熟料的半成品質(zhì)量。 （二）設(shè)計(jì)措施 1在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于鋼筋混凝土現(xiàn)澆板應(yīng)盡量避免過(guò)大的跨度，可以通過(guò)增加次梁根數(shù)來(lái)減小現(xiàn)澆板的跨度，以避免現(xiàn)澆板的厚度過(guò)大，現(xiàn)澆板的跨中撓度過(guò)大，現(xiàn)澆板的跨中裂縫、支座裂縫過(guò)大，從而提高現(xiàn)澆板的可靠度與安全性。 2在工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)梁板下口平齊，此時(shí)，為了現(xiàn)澆板下部鋼筋在支座內(nèi)錨固更加可靠，板底鋼筋在梁處應(yīng)放在梁下部鋼筋的上面，設(shè)計(jì)圖還應(yīng)有大樣圖表示。 3對(duì)于跨度達(dá)200300mm的梯板，為了保證梯板負(fù)筋的架立，同時(shí)為了梯板支座處截面的抗剪，宜采用梁式配筋，加設(shè)箍筋

15、，箍筋最少設(shè)4肢箍。 4在平面布置上應(yīng)該盡量規(guī)則。減少凹凸轉(zhuǎn)角、體形突變等，這些位置往往是薄弱部位，存在著應(yīng)力集中，在受到混凝土收縮及出現(xiàn)溫差變化時(shí)而容易產(chǎn)生裂縫。另外，房屋的長(zhǎng)度等于或大于40m時(shí)，可將房屋每隔20m左右在板的支座上設(shè)置l0mm寬的伸縮縫，將長(zhǎng)板變?yōu)槎贪?，而原?lái)配置的鋼筋不斷開(kāi)。 5在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150200mm，并應(yīng)在現(xiàn)澆板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋?，F(xiàn)澆板的上、下表面沿縱、橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%。另外，為防止在屋面板的四角部位出現(xiàn)45。裂縫可以在陽(yáng)角、陰角板塊的四周設(shè)置5根15輻射鋼筋，能有效的抑制裂縫的產(chǎn)生。 （三）施

16、工措施 1. 在混凝土澆搗前，應(yīng)先將基層和模板澆水濕透，避免過(guò)多吸收水分，澆搗過(guò)程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過(guò)度。2. 在施工過(guò)程中，要防止工人在負(fù)筋上隨意踩踏而引起負(fù)筋變形，并安排人員及時(shí)進(jìn)行糾正，在板底受力筋下一般可用1215mm厚砂漿墊塊墊起板底鋼筋網(wǎng)，保證支撐負(fù)筋位置的馬凳鋼筋間距不大于l000mm，澆筑混凝土之前應(yīng)設(shè)置馬道。3. 線管在敷設(shè)時(shí)應(yīng)盡量避免立體交叉穿越，交叉布線處采用線盒，同時(shí)在多根線管的集散處宜采用放射形分布，盡量避免緊密平行排列，以確保線管底部的砼灌筑順利和振搗密實(shí)；并且當(dāng)線管數(shù)量眾多，使集散口的砼截面大量削弱時(shí)，宜按預(yù)留孔洞構(gòu)造要求在四周增設(shè)上下各212的井字形抗

17、裂構(gòu)造鋼筋；增設(shè)的抗裂短鋼筋采用68，間距小于150mm，兩端的錨固長(zhǎng)度應(yīng)不小于300mm。4. 在樓板的大體積混凝土施工中，采用切實(shí)可行的降溫措施，如在炎熱天氣澆筑時(shí)，采用冰水拌制混凝土，并摻加緩凝減水劑和磨細(xì)粉煤灰，延緩凝結(jié)時(shí)間，減少坍落度損失，改善混凝土和易性和可泵性，澆筑后混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25。 5在混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，混凝土采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)，為確?；炷撩軐?shí)，宜實(shí)施二次振搗，表面出現(xiàn)浮漿時(shí)，隨即用刮尺刮平，表面刮抹應(yīng)限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。待混凝土終凝硬化前，用木抹子連續(xù)搓平，防止泌水收縮裂縫的產(chǎn)生?？刂剖┕に俣?，確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的

18、30%前不受振動(dòng)。6. 拆下的模板及其它周轉(zhuǎn)材料要及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)，只有混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能在上面堆放材料，材料必須分散堆放并且必須輕放、慢放；同時(shí)更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板，支柱拆除而導(dǎo)致梁板形成懸臂，造成變形；注重拆模的順序，樓板變形由中央逐漸向支座變化，荷載支承也由中央漸漸向支座轉(zhuǎn)移，拆除模板支撐應(yīng)從跨中開(kāi)始，為了減小樓板的撓曲變形，避免因荷載和變形突變，造成板撓曲過(guò)大而形成裂縫；對(duì)計(jì)劃中的臨時(shí)大開(kāi)間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設(shè)前，要預(yù)先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施，以增強(qiáng)剛度，減少變形來(lái)加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載，并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上

19、鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力，進(jìn)一步防止裂縫的發(fā)生。 7. 在施工后澆帶的施工之前應(yīng)按設(shè)計(jì)意圖，先制定施工方案。杜絕在后澆帶處出現(xiàn)混凝土澆筑不密實(shí)、不按圖紙要求留縫的現(xiàn)象。 8. 加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間?？赏ㄟ^(guò)及時(shí)用塑料薄膜和澆水草袋覆蓋，避免混凝土受風(fēng)吹日曬，加強(qiáng)保溫保濕養(yǎng)護(hù)來(lái)減少或消除干縮裂縫。在一般氣候條件下，混凝土澆筑后最初三天中，白天應(yīng)每隔4h澆水一次，夜間至少兩次；在以后的養(yǎng)護(hù)中，每晝夜至少澆水四次。干燥和陰雨天氣應(yīng)適當(dāng)增減澆水次數(shù)，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間：普通混凝土應(yīng)不少于7晝夜，對(duì)抗?jié)B混凝土及摻緩凝劑的混凝土，應(yīng)不少于14晝夜，對(duì)摻加粉煤灰的混凝土應(yīng)不少于21晝夜，。四、 裂縫的處理方法 1. 表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法 表面涂抹適用