鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫原因分析與防治措施

1、鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫原因分析與防治措施 住宅工程質(zhì)量通病防治工作是提高住宅工程質(zhì)量的有效途徑，多年來我公司積極參加南京市組織的住宅工程質(zhì)量無通病活動(dòng)，其中對(duì)防治鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫進(jìn)行了QC小組攻關(guān)活動(dòng)，取得了一些成果。通過總結(jié)和分析住宅工程建設(shè)中鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的現(xiàn)狀和成因，系統(tǒng)地制訂相應(yīng)的防治措施，以期有效地控制這一住宅工程質(zhì)量通病。一現(xiàn)澆樓板裂縫分析1混凝土材料特性方面1.1混凝土材料特性混凝土是一種非均勻的脆性材料，它由骨料、水泥、水及存留其中的氣體組成。在溫度、濕度變化及硬化產(chǎn)生的體積變形下，由于各組成材料變形不一致，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微細(xì)裂縫。隨著荷載作用、溫差和干縮變化，

2、裂縫長(zhǎng)度、寬度和數(shù)量均有相應(yīng)增加。1.2 水泥混凝土的強(qiáng)度主要決定于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料表面的粘結(jié)強(qiáng)度?；炷恋氖湛s也有很大部分來源于水泥石的收縮，因此，水泥對(duì)混凝土的收縮影響很大，主要包括水泥的品種、細(xì)度和用量三個(gè)方面。水泥種類不同，混凝土收縮也不同。水泥細(xì)度越細(xì)，混凝土收縮越大，特別是早期收縮與水泥的細(xì)度關(guān)系更大。水泥用量越多，混凝土的收縮越大。另外，更重要的是水泥安定性不良，將使水泥凝結(jié)硬化后產(chǎn)生體積膨脹，從而引起不均勻的體積變化使硬化水泥石開裂。所以水泥必須安定性檢驗(yàn)合格方可投入使用。1.3 骨料（包括細(xì)骨料砂子）骨料在混凝土中收縮值較小，但骨料質(zhì)量與混凝土的收縮影響較大。這種關(guān)系主

3、要是由粗骨料的彈性模量決定的，粗骨料的彈性模量越低，其收縮越大。各種骨料產(chǎn)生的混凝土收縮排序?yàn)椋荷皫r板巖花崗巖石灰?guī)r石類巖。粗骨料的級(jí)配對(duì)混凝土收縮影響較大，其根本原因是粗骨料的級(jí)配與水泥用量有關(guān)，當(dāng)采用較小粒徑的骨料或采用針片狀含量較多的骨料或當(dāng)顆粒級(jí)配較差時(shí)，粗骨料中的空隙較多，一方面混凝土強(qiáng)度有所降低，需要較多的細(xì)骨料和膠凝材料填充，另一方面水泥用量和水用量也較大，從而使混凝土收縮相應(yīng)增大。另外，砂的細(xì)度和砂率過大，也就是粗骨料用量較少對(duì)混凝土裂縫影響是眾所周知的，究其原因砂子過細(xì)，砂率過大，仍然是其表面積大需要較多的水泥等膠凝材料包裹，也由此帶來水泥用量和用水量的增加，隨之混凝土中孔隙

4、和毛細(xì)孔增多，使混凝土的收縮增大，從而也增大了裂縫產(chǎn)生的機(jī)會(huì)。1.4 水灰比、坍落度及其他混凝土強(qiáng)度值對(duì)水灰比的變化十分敏感，在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同情況下，水灰比愈小水泥石強(qiáng)度愈高，與骨料的粘結(jié)力也愈大，混凝土強(qiáng)度也愈高。但水灰比又不宜太小，否則將影響強(qiáng)度的發(fā)展?；炷恋氖湛s來源于水泥石的收縮，水灰比大，收縮大，所以較高的水灰比可能會(huì)有兩種影響：養(yǎng)護(hù)前期，孔隙水處于飽和階段，收縮量小，但是后期如果養(yǎng)護(hù)條件惡化，導(dǎo)致孔隙水喪失過快，相反會(huì)引起混凝土收縮量的增大?；炷撂涠却?，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)生表面裂縫。另外，不同外加劑或摻和料對(duì)混凝土收縮也有

5、不同的影響。目前對(duì)砂石骨料中的含泥量重視不夠。因?yàn)樯啊⑹嗔砍^了標(biāo)準(zhǔn)，不僅降低強(qiáng)度，也會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。據(jù)資料介紹，當(dāng)砂石總含泥量超過4%時(shí)，每超一個(gè)百分點(diǎn)則強(qiáng)度就降低5%以上，對(duì)混凝土裂縫也就更為不利。從上述分析可以看出，水泥、砂石等原材料的質(zhì)量，水泥用量的多少，混凝土水灰比、塌落度大小等都對(duì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板產(chǎn)生裂縫有直接的影響。2. 設(shè)計(jì)角度從鋼筋混凝土樓板的設(shè)計(jì)分析看，傳統(tǒng)的做法是按彈塑性設(shè)計(jì)，其鋼筋混凝土樓板是允許開裂的，只不過是應(yīng)合理的控制裂縫的寬度，不能過寬，我國(guó)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定對(duì)使用中允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝構(gòu)件應(yīng)驗(yàn)算裂縫寬度，計(jì)算所得

6、最大裂縫寬度對(duì)處于室內(nèi)正常環(huán)境的一般結(jié)構(gòu)不應(yīng)超過0.3mm，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在使用過程中按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載效應(yīng)組合，并取各自的最不利組進(jìn)行設(shè)計(jì)而確定的，是比較容易受到重視。但是對(duì)于臨時(shí)荷載（例如施工機(jī)械的上樓、構(gòu)件、砌塊的堆載等）或溫度應(yīng)力與混凝土收縮作用引起的應(yīng)力往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不容易考慮的，這些臨時(shí)荷載或溫度應(yīng)力是促使樓板開裂的主要原因之一。2.1 溫度變化引起由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度，結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹作用，在縱橫兩個(gè)外墻面的膨脹變形對(duì)樓板產(chǎn)生的牽拉力作用下，使縱橫兩垛外墻夾角處的樓板呈現(xiàn)向外墻方向的拉伸，當(dāng)主拉應(yīng)力大于混凝極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，造成

7、板在轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)接近45°的條形裂縫，裂縫與外墻角垂直距離約在50100cm。2.2 建筑設(shè)計(jì)方面在現(xiàn)澆樓板形狀突變的部位，即臥室、起居室或其他房間平面尺寸不規(guī)則時(shí)，由于應(yīng)力集中現(xiàn)象沿著寬度尺寸較大變化的薄弱部位，發(fā)現(xiàn)自凹角開始的裂縫在樓板上呈現(xiàn)平行于縱向墻方向的裂縫。另外，房屋平面超長(zhǎng)，由于材料的收縮和溫度差影響，會(huì)造成墻體連同樓板的橫向裂縫，以及屋面、節(jié)能外墻保溫措施不夠造成屋面外墻在夏季溫度急劇上升，加大熱脹作用，致使端部在頂層轉(zhuǎn)角處樓板的45°斜向裂縫。2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中針對(duì)溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力配筋不夠。按傳統(tǒng)的概念在板角支承處或板端支承處增加抵抗負(fù)彎

8、距鋼筋的目的，只是考慮到樓板在承受豎向荷載作用下彎距變形。并沒有考慮墻或邊梁對(duì)樓板的影響。因此，有時(shí)在端跨的板角雖然增加了負(fù)彎距鋼筋或加長(zhǎng)了角端的的放射形配筋，仍然阻止不了端部單元樓板角端45°的裂縫。還有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)有預(yù)理管的樓板在板面裂縫的構(gòu)造措施上考慮也是不夠。在預(yù)理塑料電線管方向的板面上部有通長(zhǎng)裂縫。其次對(duì)具有開孔的樓板，特別是開孔較大的雙向板，設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強(qiáng)配筋，而沒有考慮到如板與墻體或板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。這時(shí)墻或梁的剛度較大，板的孔邊凹處必然出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，開洞板發(fā)生翹曲裂縫。3 . 施工方面3.1 模板工程原因模板支撐或水平、豎向連

9、系桿設(shè)置不合理，造成支撐剛度不夠，模板支撐變形加大，使鋼筋混凝土樓板中間下沉，樓板產(chǎn)生超值撓曲，引起裂縫。還有由于工期短，出現(xiàn)非預(yù)期的早拆模，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)范要求導(dǎo)致?lián)锨龃螅鹆芽p。以及模板支撐支承在回填不密實(shí)的土上，未采取其他措施，模板下沉，樓板產(chǎn)生超值撓曲，引起裂縫。3.2 鋼筋工程原因板的四周支座處鋼筋、板的四角放射筋或懸挑板、連續(xù)板支座處的鋼筋均應(yīng)按負(fù)彎距筋設(shè)置在板的上部。有時(shí)下料或綁扎位置不正確，或末設(shè)置足夠的小支架將其牢固固定，或在混凝土澆搗時(shí)，操作人員踩踏鋼筋，使這些鋼筋落到下面，上面保護(hù)層變大，板計(jì)算高度減小，受力后出現(xiàn)裂縫。3.3 混凝土工程原因樓板混凝土澆搗時(shí)，對(duì)板

10、的澆注厚度未采取有效控制措施，造成板的厚度不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，導(dǎo)致裂縫。同時(shí)澆搗后應(yīng)該用木蟹壓抹，以增加混凝土的抗裂能力。反之，容易出現(xiàn)板面龜裂。混凝澆注后沒有及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)期不夠，加快了混凝土收縮，從而導(dǎo)致樓板裂縫。也有混凝土澆注完后，養(yǎng)護(hù)期不夠，混凝土強(qiáng)度尚未達(dá)到一定規(guī)范要求的值，就安排后續(xù)工序施工，如施工機(jī)械的上樓、構(gòu)件砌塊的堆載，甚至吊運(yùn)重物沖擊樓板，使樓板出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。3.4 現(xiàn)場(chǎng)施工管理原因a）技術(shù)質(zhì)量管理責(zé)任不落實(shí)。B）技術(shù)交底、技術(shù)復(fù)核、過程控制不到位。）部分企業(yè)管理人員、操作人員技術(shù)素質(zhì)不高，不能勝任。）進(jìn)度計(jì)劃安排時(shí)，不考慮混凝土的養(yǎng)護(hù)期或施工現(xiàn)場(chǎng)未創(chuàng)造混凝土養(yǎng)護(hù)條

11、件，不能保證混凝土得到養(yǎng)護(hù)。從上述分析可以看出，引起現(xiàn)澆樓板產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的：有施工圖的設(shè)計(jì)問題；有施工企業(yè)的施工問題；有材料商供應(yīng)的材料問題；有施工后期的養(yǎng)護(hù)問題。但只要我們采取各種針對(duì)性的措施，有的放矢，就能有效地控制現(xiàn)澆樓板的裂縫問題。二、鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫防治措施1設(shè)計(jì)方面1.1建筑設(shè)計(jì)方面住宅的建筑平面宜規(guī)則，避免平面形狀突變。當(dāng)平面有凹口時(shí)，凹口周邊樓板的配筋宜適當(dāng)加強(qiáng)。當(dāng)樓板平面開頭不規(guī)則時(shí)，宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則的平面。1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面a )鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板的設(shè)計(jì)厚度一般不應(yīng)小于120mm（廚房、浴廁、陽(yáng)臺(tái)板不得小于90mm），現(xiàn)澆板強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30，住

12、宅長(zhǎng)度大于40m時(shí)，宜在樓板中部設(shè)置后澆帶，后澆帶兩邊應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)鋼筋。外墻轉(zhuǎn)角處構(gòu)造柱的截面積不宜大于240mm*240mm，與樓板同時(shí)澆筑的外墻圈梁，其截面積高度應(yīng)不大于300mm?，F(xiàn)澆板的板底宜采用免粉刷措施。b )屋面及建筑物兩端的單元中的現(xiàn)澆板應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋，鋼筋間距不宜大于100mm，直徑不宜小于8mm。外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置放射形鋼筋，鋼筋的數(shù)量不應(yīng)少于710，長(zhǎng)度應(yīng)大于板跨的1 /3 ， 且不得小于1.5m。在現(xiàn)澆板的板寬急劇變化處、大開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處，鋼筋間距不應(yīng)大于150mm，直徑不應(yīng)小于6mm，并應(yīng)在板的上表面布置縱橫兩個(gè)方向的溫度收縮鋼筋。板的上、下表面沿縱

13、橫兩個(gè)方向的配筋率均不應(yīng)小于截面積的0.15%。 c )為了防止樓板沿預(yù)埋PVC電線管方向的樓板裂縫，預(yù)埋電線管的位置應(yīng)設(shè)置在樓板上下兩層鋼筋當(dāng)中，要有支架固定，PVC管交叉通過時(shí)必須采用接線盒方式，在線管的上表面未設(shè)置鋼筋的部位或上層鋼筋間距大于150mm時(shí)，沿線管的走向增設(shè)6150，寬度不小于450mm構(gòu)造鋼筋網(wǎng)帶。2施工方面2.1使用材料方面現(xiàn)澆板的混凝土應(yīng)采用中粗砂?；炷翍?yīng)采用減水率高、分散性能好、對(duì)混凝土收縮影響較小的外加劑，其減水率不應(yīng)低于8%。預(yù)拌混凝土的含砂率應(yīng)控制在40%以內(nèi)，每立方米粗骨料的用量不少于1000kg，粉煤灰的摻量不宜大于15%。預(yù)拌混凝土進(jìn)場(chǎng)時(shí)按檢驗(yàn)批檢查入

14、模坍落度，高層住宅不應(yīng)大于180mm，其它住宅不應(yīng)大于150mm。2.2鋼筋混凝土施工嚴(yán)格控制現(xiàn)澆板的厚度和現(xiàn)澆板中鋼筋保護(hù)層的厚度。陽(yáng)臺(tái)、雨蓬等懸挑現(xiàn)澆板的負(fù)彎矩鋼筋下面，應(yīng)設(shè)置間距不大于300mm的鋼筋保護(hù)層墊塊，在澆筑混凝土?xí)r保證鋼筋不位移。現(xiàn)澆板澆筑時(shí)，在混凝土初凝前應(yīng)進(jìn)行二次振搗，在混凝土終凝前進(jìn)行二次壓抹。施工縫的位置和處理、后澆帶的位置和混凝土澆筑應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)方案執(zhí)行。后澆帶應(yīng)設(shè)在對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響較小的部位，寬度為7001000mm。后澆帶的混凝土澆筑應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)澆筑60d后進(jìn)行，澆筑時(shí)宜采用微膨脹混凝土。2.3鋼筋混凝土養(yǎng)護(hù)現(xiàn)澆板澆筑后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋和澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d；對(duì)摻用緩凝型外加劑的混凝土，不得少于14d。現(xiàn)澆板養(yǎng)護(hù)期間，當(dāng)混凝土強(qiáng)度小于1.2MPa時(shí)，不得進(jìn)行后續(xù)施工。當(dāng)混凝土強(qiáng)度小于10MPa時(shí)，不得在現(xiàn)澆板上吊運(yùn)、 堆放重物。吊運(yùn)、堆放重物時(shí)應(yīng)減輕對(duì)現(xiàn)澆板的沖擊影響。2.4模板工程方面支撐模板的選用必須經(jīng)過計(jì)算，除滿足強(qiáng)度要求外，還必須有足夠的剛度和穩(wěn)定性，邊支撐立桿與墻間距不得大于300mm，中間不宜大于800mm。根據(jù)工期要求，配備足夠數(shù)量的模板，保證按規(guī)范要求拆模。2.5施工管理方面施工企業(yè)建立質(zhì)量保證體系，落實(shí)崗位責(zé)任制，加強(qiáng)過程控制，鋼筋混凝土施工時(shí)做好對(duì)施工人員的技術(shù)交底工作。在施工組織設(shè)計(jì)