现浇混凝土楼板裂缝成因及其综合控制.pdf

张雪松 等： 现浇混凝土楼板裂缝成 因及其综合控制 1 1 9 现浇混凝土楼板 裂缝成 因及 其综合控制 张雪松 ， 王维国 ( 1 中国石 油大学储运与建筑工程学院 。 山东青岛2 6 6 5 5 5 ； 2 廓坊中油管道房地产开发有限公司 河北廊坊O 6 5 0 O O ) 【 摘要】 分析了现浇混凝土楼板的裂缝成因， 提出了楼板裂缝控制的综合方法。综合法控制裂缝是根据 工程实际情况分析裂缝可能出现的原因， 针对性地设计相应的控制程序 ， 通过综合方法控制裂缝。该方法对于有 效控制裂缝的产生具有一定的指导意义。 【 关键词】 现浇混凝土楼板； 裂缝成因； 综合控制方法 【 中图分类号】 1 1 7 5 5 7 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 1 1 9 0 2 1 综合法的提出 现浇混凝土楼板裂缝产生的原因众多， 如受力及 约束状况、 所用原材料、 混凝土配合比、 施工方法及环 境因素等都对裂缝的形成产生直接影响。裂缝是多 种因素综合作用产生的， 那么裂缝的控制使用单一措 施往往是不能奏效的。针对 目前现浇混凝土楼板普 遍出现的裂缝问题 ， 提出了其裂缝控制的综合方法。 2 裂缝成 因分析 工程实践中调查发现， 钢筋混凝土现浇楼盖裂缝 因变形作用引起的几乎占全部裂缝的 8 5 ， 其 中混凝 土的收缩和温度裂缝就成了引起裂缝的主要 因素。 具体来讲， 这类裂缝的成因可归为混凝土材料本身、 设计和施工等三个方面的原因。 2 1 设计 因素 ( 1 ) 设计中出于安全考虑将楼板混凝土等级提 高， 或为了施工方便将楼板强度等级与梁柱强度等级 取为一致， 致使混凝土收缩和水化热增大 ， 导致 了楼 板非结构性开裂 。 ( 2 ) 设计中对屋面温度应力重视不够， 保温、 隔 热层设置不当或不足 ， 屋面板易受温度影响开裂。 ( 3 ) 楼盖边界约束加强， 因未采取有效的阻裂措 施， 楼板在温度应力、 收缩约束应力的作用下出现裂 缝 。 ( 4 ) 设计中忽视了结构次应力引起的裂缝。如 在砖混结构中采用现浇楼盖 ， 设计楼板墙边支座按简 支假定计算 ， 而施工时楼板与圈梁整体浇筑， 致使楼 板实际受力与计算不一致， 当楼板跨度较大时会在板 顶支座边产生裂缝 ， 有时还会在板 中央和边 角同时 出 现约束收缩裂缝。 2 2 混凝土材料因素 ( 1 ) 常采用提高水泥标号、 降低水灰比和增加水 泥用量等措施达到较高强度混凝土等级， 却致使水泥 水化热升高和混凝土收缩变形加大。 ( 2 ) 为满足流动性与和易性要求， 商品混凝土的 坍落度增加， 水泥标号提高， 粒径减小， 水泥用量、 用水 量、 砂率等都比以往现场拌制混凝土有显著的增 大， 以及减水剂、 各种外加剂的应用 ， 导致混凝土收缩及 水化热都比以往现场拌制混凝土有较大幅度的增加。 2 3 施工 因素 施工不当引起的楼板裂缝 ， 如楼板厚度达不到设 计厚度， 踩踏负筋， 混凝土实际强度低于设计强度， 拆 模过早等一些原因造成承载能力不足而引起的裂缝。 作为预埋穿线管的 P V C管处使混凝土截面受到较多 削弱， 引起应力集中， 易导致裂缝的发生。混凝土浇捣 时过度地抹平压光 ， 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 C a ( O H) 与空气中 c 0 2 作用生成 c c o 2 ， 引起表面体积碳化收 缩 ， 导致混凝土楼板表面龟裂。养护不当引起的裂缝。 3 裂缝控 制的综合方法 3 1 裂缝控制分析 预先对混凝土楼板可能产生的裂缝进行分析， 分 析混凝土会产生何种裂缝及裂缝的开展程度 ， 并 由此 设计综合控制程序。裂缝控制分析的依据是： ( 1 ) 结构设计情况： 结构类型、 结构尺寸、 配筋情 况、 混凝土强度等级及其它性能要求。 ( 2 ) 施工方法： 混凝土的供应方式、 水平及垂直 运输方法、 混凝土坍落度要求、 浇筑程序、 养护方法等。 ( 3 ) 环境条件： 气温、 湿度、 风速、 雨量等。 3 2 裂缝控制程序设计 根据分析可知混凝土楼板有可能出现何种裂缝， 由此有重点地设计相应的裂缝控制程序。设计控制 程序在综合方法控制裂缝中是极其重要 的一环， 控制 程序应当合理并有针对性。以下将分别叙述结构设 计控制、 原材料、 配合比控制及施工控制。 3 2 1 结构设计控制 目前混凝土结构设计大都是荷载、 变形及裂缝计 1 2 0 低温建筑技术 2 0 1 0 年第4 期( 总第 1 4 2 期) 算， 然后按照设计规范的构造要求配制构造筋。实践 证明， 这对于防止 出现裂缝 ， 特别是出现变形裂缝是 远远不够的。因此， 结构设计应增加抗裂措施内容 ， 在 容易产生应力集中和变形部位增配构造钢筋。结构 设计中控制措施有： 增加混凝土耐久性要求， 并提 出具体的耐久性指标 ， 在荷载及构造要求允许的情况 下， 使用相对较低强度等级的混凝土； 合理布置保 温、 隔热层， 屋面板温度钢筋等； 对可能产生应力集 中的部位应配构造筋 ， 且宜用直径较小的变形钢筋， 也可采用钢筋网片； 对于强约束的结构应适当留有 变形余地 ， 以减少约束力， 有些结构之间可考虑设置 滑动层。 3 2 2 材料控制 原材料品种、 质量状况及混凝土配合比对混凝土 的抗裂性能影响很大， 应主要控制以下两点： ( 1 ) 根据裂缝分析选择原材料： 为了防止产生温 度裂缝应该选用水化热较低 的水泥。混凝土中掺人 矿物掺合料对降低水化热、 减少混凝土收缩变形有一 定作用 ， 但 因各种矿物掺合料性能不同， 如细度很细 的掺合料需水量很大， 易造成混凝土塑性收缩或者干 燥收缩。所以， 选择矿物掺合料要根据混凝土要求和 原材料性能综合分析确定。 选用低热膨胀系数的骨料， 严格控制砂石的含泥 量和泥块含量， 使用连续级配的石子， 否则应采用人 工级配使其满足要求。采用合适的外加剂。合适的外 加剂能够有效地改善混凝土的某些性能， 提高混凝土 的抗裂性能。如掺高效引气缓凝型减水剂( 或引气剂 与高效缓凝剂双掺) ， 能改善混凝土的工作性， 降低泌 水 ， 使其不易发生塑性裂缝， 并且引入的微气泡能够 阻塞混凝土的毛细通道， 使水分不易散失， 减少了混 凝土收缩的可能性， 外界侵蚀性介质也难以进入。 ( 2 ) 尽量降低用水量和水泥用量： 降低含水量和 水泥用量能有效控制裂缝出现。应当注意的是 ， 预控 制混凝土的用水量必须控制坍落度， 大力提倡使用塑 性混凝土， 尽量不使用大流动性的混凝土， 同时掺加 引气减水剂改善混凝土工作性。 3 2 3 施工控制 ( 1 ) 防止塑性裂缝的施工控制。不随意提高 混凝土的坍落度； 保持适宜的搅拌时间， 防止混凝 土离析 ； 在混 凝 土初凝 前进行 二 次压光 ， 这有 利 于 避免或消除塑性裂缝 ； 混凝土初凝后及时用草帘等 物覆盖， 并立即进行保湿养护。 ( 2 ) 防止温度裂缝的施工控制。控制混凝土 人模温度、 内部最高升温及降温速度。混凝土的最高 升温等于其人模温度与绝热升温之和。其中， 绝热升 温主要与水化热有关 ， 应该使用 中低热水泥， 并适当 掺加矿物掺合 料 。控 制人 模 温度 就 需要 在混 凝土施 工过程 中， 控制原材料及混凝 土温度 。 为了防止产生温度裂缝， 还必须控制混凝土的降 温速度。南方夏季在混凝土表面温度较高时不宜用 地下水养护， 因为地下水温度较低， 可能使混凝土表 面温度骤降而开裂； 北方冬季施工时则应防止寒流侵 袭气温骤降， 应该预先做好防寒流的保温措施。为避 免过大的降温速度， 宜延长拆模时间( 一般应延长 2 3 a ) ， 利用模板对混凝土保温、 保湿， 特别是在北方冬季 施工时有较好的效果。控制浇筑程序 ， 为了使混凝土 留有变形的时间和空间， 对于现浇钢筋混凝土楼板应 控制其浇筑程序 ， 采用分段施工的方法， 各个段间可 设置变形缝。严格按照养护程序和规定进行养护。 ( 3 ) 防止干燥 收缩裂 缝 的施 工控 制。混凝 土施 工时应使其达到最大密实。保证混凝土有较好的匀质 性， 防止存在较多的薄弱部位而增加了开裂的机率。 3 2 4 综合控制 综合控制方法不要求在实际应用中足够多地使 用这些方法 ， 而应针对裂缝分析有重点地采取其中最 有效的措施 ， 达到综合控制的目的。这些程序应该是 综合方法， 而不是各种方法的简单罗列。如经分析现 浇混凝土楼板应该主要预防出现干燥收缩裂缝 ， 则可 能设计的综合程序包括 ： 在收缩应力最大部位增配构 造筋； 在混凝土配合 比设计中尽量减少用水量和胶凝 材料用量； 在施工条件允许的情况下将坍落度降至最 低 ； 采取保温、 保湿、 防风等措施加强混凝土的养护。 4 结语 文中通过对现浇混凝土楼板常见裂缝的原 因分 析 ， 从结构设计、 材料、 施工三个主要方面总结控制楼 板裂缝的措施， 并提出了控制裂缝的综合方法。综合 法控制裂缝是根据混凝土结构情况、 施工方法及环境 条件分析可能出现的原因， 设计相应 的控制程序 ， 通 过结构设计控制、 原材料及配合 比控制和施工控制综 合地控制裂缝， 达到有效地控制有害裂缝的目的， 具 有一定的工程意义 。 参考文献 1 王铁梦 工程结构裂缝控制的综合方法 J 施工技术， 2 0 0 0 ， 2 9 ( 5 ) ： 59 2 徐定华， 冯文元 混凝土材料实用指南 M 北京： 中国建筑工 业 出版社 ， 2 0 0 5 【 收稿13 期 2 o 0 9 1 2 2 2 作者简介 】 张雪松( 1 9 7 9一) ， 女 ， 山东肥城人 ， 一 级结构工 程 师， 硕士， 讲师， 从事混凝土教学与研究工作。 ( 编辑陈伟)