钢筋混凝土现浇板裂缝原因分析

王福顺 WANG Fu-shun

（北京电力建设公司，北京 100070）

（Beijing Electric Power Construction Company，Beijing 100070，China）

0 引言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者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、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。

1 钢筋混凝土板裂缝成因

1.1 收缩裂缝 混凝土凝固时，一些水份与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。现拌混凝土收缩值一般为（4～6）×10-4，泵送流态混凝土收缩值约为（6～8）×10-4。另一些水份蒸发，使体积减小，称为干缩，一般为（0.5～1.0）×10-4。收缩是凝缩和干缩的合称，混凝土在干燥的过程中由表面逐步扩展到内部，在混凝土内呈现含水梯度，因此，表面收缩大而内部手缩小，这种不均匀手段导致混凝土表面承受拉力，内部承受压力，当拉力超过混凝抗拉强度时就产生了收缩裂缝。

1.2 温度裂缝 混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，一般混凝土的热膨胀系数a=1×10-4/℃，产生温度应力，当混凝土温度和大气温差20～25℃，则造成温差收缩值为（2～2.5）×10-4。当温度应力超过混凝土抗拉强度时即产生裂缝。由于混凝土水化热的作用使得内部与表面温差过大，从而混凝土内部受压，表面受拉，因此，温度裂缝大多是水化热引起的。由于混凝土的抗压强度远远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土的抗拉强度从而产生间距大致相等的直线裂缝即温差裂缝，这也正是结构裂缝的形态。混凝土在7～14d养护期间，主要出现温差收缩，在养护结束后，主要出现干燥收缩和自收缩。混凝土收缩变形随时间的发展如表1所示。14d的收缩量约占总收缩量的30%左右，3个月为80%左右。

表1 混凝土收缩变形的发展

温度变化也是引起混凝土开裂的一个重要原因，由于混凝土早期抗拉强度低，极限拉伸值 εp为（0.8～1.0）×10-4，而混凝土收缩值 Sm 往往可以达到（2～3）×10-4，而当 Sm>εp时，则会出现裂缝。

1.3 施工的缺陷 在工程建设中，有相当一部分的钢筋混凝土现浇板出现裂缝，是由于施工方面的原因造成的，这些原因包括以下几个方面：混凝土的强度等级达不到设计要求，现浇板的厚度不够，钢筋的放置不到位，配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大，从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝；刚浇筑的混凝土板也会因模板支撑下沉，使楼板挠度加大，拆模后也会出现裂缝；特别是对于阳台、雨蓬、挑檐等悬臂构件，往往由于工人在浇灌混凝土过程中，将板上的负弯矩钢筋踩倒，使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝，严重的甚至于引起这些构件断裂。

1.4 设备专业的影响 在工程建设中，钢筋混凝土现浇板的裂缝也有一部分是受设备专业的影响引起的。目前，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。

1.5 荷载的作用 在工程建设中，也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于荷载作用方面的原因引起的，由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中，通常只是根据其承载能力来确定配筋量的，而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算，由此而引起裂缝的产生，这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值，这也应当引起足够的重视。

1.6 地基的不均匀沉降 在工程建设中，也有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。例如某些软土场地，其地质层理构造一般为：表面1-1.5米为粘土，第二层为淤泥或淤泥质土。厚度为6-15米，其下为承载力较高的粘土层，这种地质情况下，对于那些相对较长的条式楼来说，要想保正它们沉降均匀是相当困难的，因此，在这种情况下，有时也会由于基础的不均匀沉降，而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。

2 裂缝的预防措施

2.1 严把原材料质量关 进场的原材料必须经过严格检验后才可以使用，严格控制水灰比，减少水泥用了以降低水化热。为了保证混凝土质量，华北电网培训中心培训楼施工采用商品混凝土，并且我们对商品站进行了严格的考察。

2.2 混凝土拌和 为了减少混凝土的塌落度应当细致分析混凝土集料的配比并控制其水灰比，合理掺加塑化剂和减少剂。如果搅拌混凝土时间过长会破坏材料的结构，时间短则混合料不均匀，因此将拌合时间控制在2min。严格控制加水量以保证混凝土的均匀性，经常检测混凝土塌落度以保证混凝土的和易性。

2.3 混凝土的浇注 选择一天温度较低的时候浇注混凝土，采用的插入式振捣器在振捣时移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍，当混凝土停止下沉、不再冒气泡且表面平坦泛浆，但是不得出现明显的粉煤灰浮浆层时，为了避免过振而造成混凝土离析，应当边振动，变慢慢的提出振动棒。

2.4 混凝土养护 无论是收缩裂缝还是温度裂缝，对混凝土进行养护最为关键。浇注混凝土收浆完成后，为了保持混凝土表面处于湿润状态应当尽快用草帘覆盖并进行洒水养护，禁止混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥具有很大的水化热，为了避免混凝土由于温度过高而体积膨胀，冷却后体积收缩产生过大裂缝，除了浇筑后在侧模外喷水散热外，养护时间不少于两周。

3 处理方法

问题出现了，解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工技术的发展，现在混凝土裂缝修补的方法有很多：如涂膜封闭法、表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等，其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。举例如下：涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。华北电网有限公司培训中心培训楼工程西南辅楼首层顶板浇筑完毕，拆模后发现面积较大的细小裂缝，我们按涂膜封闭法进行了处理，施工工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：粉料=1：1.8-2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：粉料=1：0.7-0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。处理后效果良好。其它层施工时严格执行预防措施，没发现裂缝现象。

4 结论

经过以上改进措施，混凝土表面裂缝逐渐消失。现浇混凝土板作为楼层的承重结构，为了确保混凝土板的浇注质量，在浇注前一定要制定出严格的施工工艺流程并对所有参与的施工人员进行技术交底，此外，还应当掌握关键工序技术要点，严格按照规范检测各项指标，发现异常时及时找出原因并采取相应措施予以解决。

通过以上的分析可以看出，虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中，存在出现裂缝这一重大缺陷，但它与预制板相比，还是优点要大于其缺点的，并且它的这一缺点在设计与施工过程中，可以通过一定的措施，使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面，采用现浇板后，将使楼，屋盖的结构刚度及强度，建筑物的整体抗震性能得到显著的提高。

[1]GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S].

[2]建筑工程施工手册，第四版.

[3]王铁梦著.工程结构裂缝控制[M].

[4]张雄主编.混凝土结构裂缝防治技术[M].