钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析及防治.pdf

第 1 页 共 6 页 钢筋混凝土现浇板钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析及防治裂缝成因分析及防治 摘要摘要：钢筋混凝土现浇板的裂缝，是目前较难克服的质量通病之一，裂缝的存在和发展会影 响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。本人结合多年施工 实践中的经验和教训，从原材料、施工两大方面对钢筋混凝土现浇板裂缝成因进行分析，并 提出相应的改进和防治措施，以及对裂缝的处理。 关键词关键词：现浇板 混凝土 裂缝成因 预防 处理 前言前言： 钢筋混凝土现浇板的裂缝， 是目前较难克服的质量通病之一， 裂缝的存在和发展通常会 使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响 建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是 由于裂缝的不稳定发展所致。 近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明， 在混凝土工程中 裂缝问题是不可避免的， 在一定的范围内也是可以接受的， 只是要采取有效的措施将其危害 程度控制在一定的范围之内。 但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生， 使结构尽可能 不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度， 尤其要尽量避免有害裂缝的出现， 从而确保工程 质量。裂缝产生的原因很多，本文从原材料、施工两方面对其进行分析，并提出相应的改进 和防治措施，在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题。 一一、钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析 钢筋混凝土现浇板裂缝表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因有 很多，本文主要从混凝土原材料、施工两方面进行分析。 一）混凝土原材料质量方面 1、水泥生产厂家为满足建设单位和施工单位加快施工进度的需要，大量生产高早强水 泥，表现为早期水化快，水化热发展快，干燥收缩大。由于水泥早期水化加快，在水泥颗粒 表面生产比较坚硬的水化薄膜，阻碍后期水化进行。后期水化在受约束条件下进行，极易产 生内应力，使水泥石结构产生微小裂缝，在此基础上，裂缝极易扩大、开展。混凝土强度等 级的提高也使得单方混凝土水泥用量增加， 大量高早强水泥的使用， 是裂缝产生的原因之一。 2、水泥凝结或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些 成分在和水化合后产生体积膨胀，产生裂缝。 3、骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。 3、碱骨料反应：蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱 性很强的水泥起化学反应， 生成有膨胀能力的碱硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏， 产生裂缝。 4、水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂。混凝上强度值对水灰比的变化十分敏感， 基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液 的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉 强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。 5、 商品混凝土为了保证泵送需要， 存在如下易产生裂缝因素。 (1)水泥用量增大： C20C60 泵送混凝土的水泥用量通常采用为 350550 kgm3，为便于管道泵送混凝土，相同强度等 级的泵送混凝土的水泥单方用量，比普通混凝土多 1015，水泥用量的增多，使混凝 土的收缩量也相应增大。(2)水灰比加大：泵送混凝土的水灰比常采用 0.40.6小于 0.4 则 泵送阻力增大，众所周知，水是影响混凝土收缩的最主要原因。混凝土中用水量越大，坍落 度越大，则干缩越大。水灰比为 0.6 的混凝土收缩值比 0.4 的收缩值增加约 40，因此严格 第 2 页 共 6 页 控制水灰比是十分重要的。 (3)粗骨料粒径减小：为满足管道顺畅地输送混凝土粗骨料的 粒径不宜超过管道内径的 l4，粗骨料粒径减小，在配合比不变的情况下，其用水量或水泥 用量相应增加，从而使混凝土的收缩相应增大。例如，粒径 525Film碎石或卵石的混凝土 比 2540 Film粒径的粗骨料，水泥用量增加 15 kgm0，用水量增加 6-8 kgm。 (4)砂率 增大：为保证泵送混凝土的流动性、粘取聚性和保水性，便于泵送和浇筑，常采用的砂率为 3845，比普通混凝土增大 6以上，砂率的加大，混凝土中粗骨料用量相对减少，而 粗骨料在混凝土中是抵抗收缩的主要材料。 因此， 在配合比相同的情况下， 随着砂率的加大， 混凝土的收缩率也随之增大。 二）施工质量方面 1、混凝土施工过分振捣，模板、垫层过于干燥 混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉 落， 造成表面砂浆层， 它比下层混凝土有较大的干缩性能， 待水分蒸发后， 易形成凝缩裂缝。 而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性 收缩，产生裂缝。 2、混凝土浇捣后过分抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大 的水泥浆层， 水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙， 引起表面体积碳水化 收缩，导致混凝土板表面龟裂。 3、施工工艺不当引起 在施工过程中由于施工工艺不当，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑 性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂缝；施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或 者在混凝土未达到终凝时间就上荷载， 造成混凝土楼板的弹性变形及支座处的负弯矩， 致使 砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致楼板产生内伤或断裂；大梁两侧的楼 板不均匀沉降也会使支座产生负穹矩造成横向裂缝。 4、后浇带施工不慎而造成的板面裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇 带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝；板的后浇带不支模板，造成斜坡搓；疏松 混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。 5、楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当，如水管、电线套管铺设不够牢靠、 集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度 1/3 以内，保护层厚度不足都 可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。 6、混凝土的收缩（温度裂缝） ： 如施工发生在夏季炎热气温下， 石子表面温度升高， 使石子体积膨胀， 拌制成混凝土后， 石子受冷收缩，使混凝土表面出现发丝裂缝；混凝土浇捣后未及时浇水养护，混凝土在较高 温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而在硬化过程中，现 浇板受到支座的约束， 势必产生温度应力而出现裂缝， 这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位， 即板角处。另外，室内外温差变化较大，也会引起一定的裂缝。 7、目前在主体结构的施工过程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体 结构的楼层施工速度平均为-天左右一层，最快时甚至不足 5 天一层。因此当楼层混凝 土浇筑完毕后不足小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就 给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外， 更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。 并且 第 3 页 共 6 页 这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。另外因赶工期或模板周转而过早拆模， 使混凝土大楼板过早受荷， 或采用快拆模体系， 即在楼板混凝土浇筑完不久就将大面积楼板 底模拆除，只留下跨中带状独立支撑系统，改变了现浇板的受力状态，使独立支撑带上部混 凝土因承受不了这种突然增加的负弯距而产生裂缝。 另外、在楼房的设计中，设备专业特别是电气专业，大多将照明、有线电视、通讯等所 需的管线直接敷设于现浇板中，而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达 7-8 根，并且这 些管线的直径多为 2-3cm， 由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开 裂。 二二、钢筋混凝土现浇板裂缝钢筋混凝土现浇板裂缝的预防措施的预防措施 对于现浇板的裂缝问题，可以采取以下几个方面的措施，以减少或避免这些裂缝的出 现： 一）混凝土原材料质量方面 1、尽量不使用或少使用高早强水泥，尽可能不使用民办小厂生产的水泥，水泥投入使 用并应认真对水泥标号及安定性进行试验。对于大体积混凝土应采用水化热低的矿渣水泥、 粉煤灰水泥，以降低水化热。采用高强度水泥以减少水泥用量，通常采用强度等级为 42.5 水泥。 2、采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验，严格控制砂的粒径及含 泥量。并做好各项试验，一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。 3、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的 要求确定配合比，严格控制水和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少 收缩量，提高混凝土抗裂强度。 4、对商品混凝土应就近选择搅拌站，应根据工程的不同部位和性质搅拌站提出对混凝 土品质的明确要求，严格控制各种外加剂的使用。具体包括施工部位、强度等级、坍落度及 允许偏差，有无早强及缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。同时现场应逐车严格控制好商品 混凝土的坍落度检查，以保证混凝土熟料的半成品质量。 5、采用外加剂和掺合料：混凝土中掺有减水、塑化、引气、缓凝作用的外加剂，不仅 可改善混凝土拌合物的工作性能，由于水灰比的降低，对提高泵送混凝土的强度，减少混凝 土的收缩、裂缝都有积极作用。粉煤灰、磨细矿渣等混凝土掺合料的加入，能改善泵送混凝 土的和易性，降低泌水、离析，改善可泵性；同时，在相同坍落度情况下，混凝土用水泥降 低，从而提高混凝土的抗拉强度和密实度，减少收缩裂缝。 二）施工质量 1、对不同的混凝土构件，应有针对性的采用相应的浇筑工艺；浇筑大体积混凝土首先 应制定详细的浇筑施工方案， 采取切实可行的措施； 对大面积楼板混凝土浇筑应事先进行合 理的分缝分块，安排合理的浇筑顺序，减少施工冷缝。 在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽 量做到既振捣充分又避免过度。振捣时在间隔 20-30min 后，进行第二次复振，提高砼密度， 尽可能的消除结构构件四周水泡和缩水裂缝。 2、混凝土楼板浇筑完毕后，砼终凝前分两次抹压，第一遍时普遍搓毛抹压，第二遍时 应重点对出现裂缝的部位进行拍打，使其二次液化，弥合裂缝，达到消除收缩裂缝及沉降裂 缝的目的。表面刮抹应限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早 期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保湿养护 7-10 天，防止强风和烈日曝晒。 第 4 页 共 6 页 不便采用浇水或塑料布养护时，宜涂刷养护剂。 3、严格控制板面负筋的保护层厚度：现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面，与梁筋 应绑扎在一起； 其下面应按适当间距(一般不大于 600mm)用钢筋马凳撑起， 并用绑丝固定或 混凝土垫块等措施来固定负筋的位置， 保证在施工过程中板面钢筋不再下沉， 从而可有效控 制保护层，避免支座处因负筋下沉，保护层厚度变大而产生裂缝，板的保护层厚度不应大于 1.5cm。严格按设计要求制作和安放上部构造钢筋，通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢 筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。浇筑混凝土时运料走道板，不 得触碰构造钢筋，浇捣人员操作时不得踩踏构造钢筋，钢筋工应跟班检查，发现钢筋变形或 移位，应立即纠正、复位。 4、施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土 不密实、不按图纸要求留企口缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混 凝土前就将部分模板，支柱拆除而导致梁板形成悬臂，造成变形。 5、预埋线管处的裂缝防治： 1）线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处可采用线盒，原则上不允许线 管三只交叠，保证线管在砼的中间位置（非受拉非受压的中性区） 。 2） 线管尽量顺着受力钢筋的方向布置。同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布， 尽量避免紧密平行排列，以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。 3）较粗的管线或多根线管的集散处，增设垂直于线管的短钢筋网加强。抗裂短钢筋采 用 6-8，间距 150mm，两端的锚固长度应不小于 300mm。线管在敷设时应尽量避免立体 交叉穿越，交叉布线处采用线盒，同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧 密平行排列，以确保线管底部的砼灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多，使集散口的 砼截面大量削弱时，宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各 212 的井字形抗裂构造钢 筋。 6、合理安排混凝土的浇筑时间，尽量避免中高温天气施工。热天浇筑混凝土时分层浇 筑，减小浇筑厚度，利用浇筑层面散热。 7、材料吊卸区域的楼面裂缝防治 1）严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。主体结构的 施工速度不能强求过快， 楼层砼浇筑完后的必要养护必须获得保证。 主体结构阶段的楼层施 工速度宜控制在 8-9 天一层为宜，以确保楼面砼获得最起码的养护时间。 2）科学安排楼层施工作业计划，在楼层砼浇筑完毕的 24 小时以前，可限于做测量、 定位、弹线等准备工作，不允许吊卸大宗标材料，避免冲击振动。24 小时以后，多层绑扎 构造柱钢筋，高层可先吊运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动，做到轻卸、轻放，以控制 和减小冲击动力。36 小时后多层上砖、堆砖作到两行三皮，并且沿轴线两侧堆放，高层吊 卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。 3）在模板安装时，应做到尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面荷重和振 动。 4）对临时大开间吊卸堆放区域的模板支撑在搭设前，就预先考虑采用加密立杆来加强 该区域的抗冲击振动荷载， 最好在新筑砼表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力， 进一步防 止裂缝的发生。 8、加强对楼面砼的养护：砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特 别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。 但实际施工中， 由 第 5 页 共 6 页 于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业， 因此楼面砼往往缺乏较充分和较足够的浇水 养护延续时间。为此，施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护，并可 采用喷养护液进行养护，达到降低成本和提高工效，并可避免或减少对施工的影响。 三三、钢筋混凝土现浇板裂缝钢筋混凝土现浇板裂缝的处理方法的处理方法 尽管采取了各种各样的措施，但施工过程中还是难免会出现一些裂缝，可取根据不同 的裂缝情况采取如下的处理方法。 1、表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法 表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝， 不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用 于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏对于一般混凝土 楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工 中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。 2、.填充法 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm） ，作业简单，费用低。 宽度小于 0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、 以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽，然后作填充处理。 3、灌浆法 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。 4、结构补强法 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝 等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。 混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验 等。 四四、结结 论论 钢筋混凝土现浇板裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建 筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材 料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对钢筋混凝土现浇板裂缝进行认真研究、区别 对待， 采用合理的方法进行处理， 并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和 发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。 五五、几几点建议点建议 一、设计方面 现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和砼收缩特性等多种因素作综合考虑， 配筋量因而达不到要求。 而房屋的四角阳角由于受到纵、 横二个方向剪力墙或刚度相对较大 的楼面梁约束，限制了楼面板砼的自由变形，因此在温差和收缩变化时，板面在配筋薄弱处 （即在分离式配筋的负弯距筋和放射筋的末端结束处）首先开裂，产生 45 度左右的斜角裂 缝。 虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响， 但在有水源等特殊情况下会产生渗漏缺 陷，容易引起住户投诉，是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析，建议业主和设计单位对建议业主和设计单位对 四周的阳角处楼面板配筋进行加强四周的阳角处楼面板配筋进行加强，负筋不采用分离式切断负筋不采用分离式切断，改为沿房间改为沿房间（每个阳角仅限每个阳角仅限 一个房间一个房间）全长配置全长配置，并且适当加密加粗并且适当加密加粗。 二、混凝土技术方面 随着混凝土技术的发展，出现了许多自身具有抗裂性能的新型混凝土，如纤维混凝土 第 6 页 共 6 页 （掺化学纤维或钢丝） 、抗劈混凝土等。建议业主和设计单位能在考虑到工程实际需要建议业主和设计单位能在考虑到工程实际需要，适适 当选用这类新型混凝土当选用这类新型混凝土，从而从根本上从而从根本上减少减少混凝土裂缝的产生混凝土裂缝的产生。 参考文献参考文献： 1、钢筋混凝土结构设计规范，中国建筑工业出版社，1999.2. 2、钢筋混凝土结构施工规范，中国建筑工业出版社 3、钢筋混凝土结构，李晓文，中国建筑工业出版社，2004 年 4 月 4、建筑施工手册，中国建筑工业出版社 5 混凝土裂缝防治的两种新方法，鞠丽艳，施工技术，2002 年 4 月 6、鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002. 5. 7、郭仕万，肖欣，赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技，2000.11. 8、鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002. 7. 9、徐至钧，纤维混凝土技术及应用，中国建筑工业出版社，2003.02 10、惠云玲，工程结构裂缝诊治技术与工程实例，中国建材工业出版社，2007.07 11、郁华云，现浇楼板板角裂缝的成因分析及预防，建筑工人，2000.10 邱玉深，混凝土裂缝为何越来越多，建筑工人，2003.4 邱玉深，现浇钢筋混凝土楼板常见的几种非结构裂缝，建筑工人，2003.8 王红光，板负筋下沉的危害，建筑工人，2006.7 李胜勇，住宅建筑现浇楼板裂缝的原因分析，建筑工人，2006.10 苏彪等，双向大跨度现浇板裂缝的防治措施，建筑工人，2006.11