现浇混凝土楼板裂缝产生机理与预防控制

乔江涛 张 泽 王治国

(陕西航天建筑工程有限公司，陕西西安 710016)

1 产生机理

混凝土是一种由砂石、水泥、水及其他外加材料所组成的复合建筑材料，抗压性能良好，但抗拉性能较差，其抗拉强度只有十几到几十兆帕，且极限拉伸变形很小，因而易发生开裂。现浇混凝土楼板发生开裂的原因很多，如荷载的作用、温度的变化、混凝土的变形、钢筋的锈蚀以及基础不均匀沉降等。一般情况下，多数裂缝都是几种因素共同作用的结果，而其中荷载和温度常是主要影响因素。在荷载作用下，混凝土产生的主拉应力大于抗拉强度或主拉应变大于极限拉伸应变时，混凝土就会发生开裂。混凝土因温度变化产生开裂的一类情况是大体积混凝土因水泥水化放热造成混凝土内外温差过大，产生的温度应力超过混凝土早期抗拉强度而导致开裂，另一类情况是混凝土因外部温度变化引起收缩变形，但变形受到外部约束的限制或内部钢筋的阻碍而导致开裂［1］。裂缝的存在一方面削弱了结构的强度和刚度，另一方面影响了结构的安全和美观，容易导致工程事故的发生。因此，分析研究裂缝的产生和发展，并有效地进行预防控制，对保证结构的整体性和安全性具有重要的实际意义［2］。

2 成因分析

通过对大量实际工程资料的调查、分析和总结，认为在材料、设计、施工三方面的原因可能会导致现浇混凝土楼板发生开裂。

2．1 材料方面

1)水泥水化放热量大、混凝土中单方水泥用量增加、水泥标号提高都会导致混凝土的收缩变形加大。2)泵送商品混凝土的坍落度和水灰比都有显著的增大，以及各种外加剂的应用，导致混凝土收缩都比现场拌制混凝土有较大幅度的增加。3)粗骨料最大粒径偏小、砂率偏大、粗细骨料级配不当、含泥量及杂质含量较高，导致混凝土的收缩变形增大。

2．2 设计方面

1)由于荷载估计不足，受力分析错误，结构计算疏忽等而造成混凝土强度和厚度、钢筋数量和直径偏小等。2)出于安全性考虑，混凝土强度等级选用过高，因高等级混凝土较大的收缩性导致楼板开裂。3)设计对温度应力考虑不足，保温层、隔热层、伸缩缝设置不当，造成楼板因荷载应力和温度应力叠加作用而开裂。

2．3 施工方面

1)楼板板厚不足，造成楼板刚度减弱，保护层过厚，造成钢筋性能不能有效发挥，导致在荷载作用下，楼板产生较大变形而发生开裂。找平层素混凝土抗裂性差，找平层过厚则易发生开裂。2)在现浇混凝土楼板中的预埋穿线管——大多采用PVC管，这种线管与混凝土结合差，在混凝土浇捣时，容易上移或下沉，造成楼板上部或下部保护层变薄，导致楼板出现沿线管走向的裂缝。3)在施工荷载作用下，如果模板因刚度不足而发生较大变形，导致楼板在混凝土硬化前产生初始塑性裂缝，这种裂缝会因温度和湿度变化影响而逐渐发展。楼板拆模过早或在板上施加荷载过早，因混凝土早期强度不足而导致楼板开裂。4)施工过程中，如果混凝土浇灌不密实或不均匀，振捣出现漏振或过振，导致楼板开裂。5)混凝土浇筑后不及时养护，养护时间不足，养护措施不当，导致混凝土表面产生龟裂。

3 预防控制

根据上述在材料、设计、施工三方面可能会导致现浇混凝土楼板发生开裂的原因分析，进行相应的预防和控制措施分述如下［3，4］。

3．1 材料方面

1)严格控制混凝土的原材料质量，尽量采用质量稳定的普通硅酸盐水泥，粗细骨料采用优质花岗岩碎石、河卵石和粗砂。2)在满足混凝土强度和耐久性的前提下，优选有利于抗拉性能的混凝土级配，可选用适当的外加剂，以减少水泥用量，降低水灰比。3)在满足施工要求的情况下，降低砂率、含泥量及杂质含量，粗骨料含泥量应不大于1%，粗砂含泥量应不大于2%。增加骨料粒径，最大粒径尽可能大。

3．2 设计方面

1)设计人员应科学设计，严格遵守规范要求，不断提高设计水平，切实保证设计质量。2)考虑到预埋管线对楼板有效高度的减少，楼板厚度不宜太薄，建议不宜采用厚度低于100 mm的楼板。3)在满足工程要求前提下，不宜采用过高的混凝土强度等级，但也不应低于C20，合理设置温度缝。4)注意构造钢筋的直径和数量的选择，在易产生裂缝部位如板顶部的受压区和板的阳角及阴角加强配筋构造措施。

3．3 施工方面

1)确保混凝土强度、厚度，钢筋直径、间距及锚固长度，保护层厚度，找平层厚度等符合设计要求。2)预埋线管铺设应尽量避免立体交叉穿越和紧密平行排列，如有交叉，则应在交叉处采用线盒，如有多根线管集散，宜采用放射形分布，且在线管较密或交叉处应适当加厚混凝土厚度。3)保证模板具有足够的强度和刚度，特别是对底层模板支撑点地基要夯实，使支撑牢固。拆模时间和先后顺序应依据混凝土龄期及规范要求。4)混凝土的浇灌振捣应均匀和适度，尽量做到既振捣充分又避免过振和漏振，可以采用二次振捣、二次抹面技术，以提高混凝土密实度。5)加强湿养护。混凝土浇灌振捣前，应先将模板和垫层浇水均匀湿透，混凝土浇筑成型后，适时浇水养护并及时覆盖，在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，确保湿养护时间满足规范要求。

4 结语

现浇混凝土楼板的开裂是多种因素共同作用的结果，具有其复杂性和不确定性，因此，重点需从现浇楼板整个生产过程——材料、设计、施工等多方面入手分析其成因，进行相应的预防和控制，才可以取得较好的效果。

［1］张修明，刘海峰．砖混结构温度裂缝探讨［J］．建筑结构，2001，31(9):50-51．

［2］康立中，金 延，薛启龙．浅谈现浇商品混凝土楼板变形裂缝的成因和防治［J］．混凝土，2003(5):18-19．

［3］弋 刚，杨 敏．住宅建筑现浇混凝土楼板裂缝成因分析及防治对策［J］．四川建筑科学研究，2005，31(2):86-88．

［4］张凤莲，赵书远．钢筋混凝土现浇板裂缝的成因分析及处理［J］．安徽电子信息职业技术学院学报，2006，5(6):96-97．