建筑施工混凝土楼板裂缝的成因及防控

汪文捷

（福建金宇工程有限公司，福建 厦门 361000）

混凝土楼板裂缝产生的原因有很多，例如温度变化、膨胀、收缩、不均匀沉降等。另外在外载作用下，也会出现混凝土楼板裂缝。如果养护环境不当或者发生化学作用也会造成混凝土楼板裂缝的产生。混凝土楼板裂缝对于建筑工程来说具有巨大的安全隐患[1]。所以必须预防混凝土楼板裂缝，针对已经出现的混凝土裂缝进行处理和修补，避免更多的安全事故发生，因此非常有必要针对混凝土楼板裂缝的预防和处理进行研究。现浇混凝土楼板裂缝作为高层住宅中常见的质量通病，结构工程师应对其作正确的认识与合理的分析，针对性地采取防治措施，只有严格把控设计与施工2 个环节，才能减少或杜绝裂缝的产生，确保结构质量与安全。

1 混凝土楼板裂缝的案例

例如某居民小区，其建筑大多数都是多层住宅，楼房总共有8 栋，每一栋楼房都有5 层。第一年3 月份，5 栋楼房同时开始施工，进度基本一致。但是在第二年3 月份施工到5 层的时候，发现下面几层楼的楼板出现了裂缝，楼层不同，裂缝程度也不同，有的裂缝相对规则，有的裂缝非常不规则。将一桶水浇到裂缝上面，楼下的楼板就会出现渗水的情况。当时现场所使用的混凝土都是由专业生产混凝土的公司所提供。该文以此为案例，通过分析混凝土楼板出现裂缝的原因，同时针对性地给出处理措施，并且针对同样的裂缝，对于在以后的建筑中如何预防也给出了相应的措施。

2 混凝土常见裂缝原因分析

混凝土楼板产生裂缝的主要原因有很多，主要分为3类：1）变形造成的裂缝。2）外部荷载造成的裂缝。3）化学作用造成的裂缝。但是70%～80%的可遇裂缝一般都是因为变形作用而出现的。由于混凝土变形作用而引起的裂缝和施工材料、建筑结构、施工地基、施工工艺、施工环境等因素有关[2]。图1 是不同类型的裂缝表现。

2.1 混凝土原材料引起的裂缝

混凝土主要是由骨料、水泥、砂、拌和水、外加剂等组成的。在建筑施工过程中，这些原材料中只要有一种材料存在质量问题，在建筑施工过程中混凝土楼板就会有可能出现裂缝。1）砂石含泥量超标，使混凝土的强度不够，抗渗性不够，在混凝土干燥后出现不规则的网状裂缝。混凝土中使用的砂石的级配不过关，砂石颗粒太细，也会使混凝土出现侧面裂缝。另外，如果是在潮湿的地方，骨料中的硅，和水相遇会渗出一种胶质物质，在吸足水分后会导致混凝土产生局部膨胀以及拉应力，继而出现爆裂状裂缝。2）拌和水太多，或者外加剂拌和水太多，或者外加剂中的氯化物杂质过多，都会锈蚀钢筋。而如果使用海水拌和混凝土，或者使用含碱的泉水拌和混凝土，都会对碱骨料反应造成影响，导致混凝土裂缝的产生。如果外加剂中含有碱，也会影响碱骨料反应，导致混凝土裂缝的产生。3）水泥是混凝土构件最重要的组成原料，如果水泥的各种性能指标不合格，混凝土构件质量就会受到直接的影响，混凝土裂缝就会产生[1]。

2.2 建筑施工操作不规范引起的裂缝

建筑施工混凝土楼板裂缝的产生，也与施工过程中施工人员没有按照操作规范开展施工作业有关。常见的原因有以下8 点：1）混凝土搅拌或者运输的时间太长。2）混凝土振捣不良。3）混凝土浇筑的时间太短。4）塑性混凝土出现下沉。5）混凝土的养护工作不到位，导致混凝土早期受冻。6）在配筋上乱踩导致保护层减少。7）模型板刚度欠缺。8）模板支架下沉或者不稳固。

2.3 内应力超出材料强度范围与设计问题

建筑施工中构件的受力包括拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等。其中拉伸包括轴心受拉和偏心受拉，压缩包括轴心受压和偏心受压，弯曲包括少筋、适筋以及超筋3 种情况，剪切包括少箍、适箍、超箍以及冲切4 种情况。设计不合理也会造成混凝土施工裂缝，例如，根据现行的《混凝土结构设计规范》要求，一般情况室内一类环境中的裂缝等级控制在三级以内，缝宽不超过0.3 mm。经严格复算以后，现浇楼板施工裂缝、挠度等，完全符合指标，否则将会造成裂缝问题。首先，在设计住宅时客厅楼板平面是凹凸角，温度以及收缩应力相对比较集中等问题较为普遍，楼板开裂问题也较为常见。对于客厅来说，其跨度一般都比较大，楼板厚度在下限值以外。同时，楼板的配筋间距也比较大，特别是楼板面筋未通长布置，导致板边缘处沿配筋端位置出现裂缝。值得注意的是楼板转角位置，通常相对比较薄弱，一旦混凝土干缩或者冷缩，就会引发双向裂缝、斜角裂缝。此类楼板裂缝问题应当加强重视，认真对待和处理，否则会造成更为严重的后果。

2.4 温度变形引起的裂缝

受到热胀冷缩的影响，混凝土的线膨胀系数是1×10-5/℃。如果外界环境的温差较大，混凝土就会出现温度变形，并且产生一定的附加应力。一旦附加应力超出混凝土的抗拉强度，就会导致混凝土裂缝的产生。在建筑工程中，最常见的裂缝就是温度变形导致的裂缝，例如现浇楼板上出现的裂缝，如图2 所示。

图2 温度性结构裂缝示意图

该文案例的建筑施工，现浇板施工正是在7 月份到9月份，正是温差变化非常大的季节，如果现浇板的强度不够，环境温度又变化过大，那么房屋的四角或者中间部位都是温度应力集中的部位，非常容易产生温度裂缝。

2.5 湿度变形引起的裂缝

一般情况下，混凝土在空气中放置一段时间都会开始变硬，体积都会有所缩小，也就是平时人们所说的干缩变形。这种收缩变形非常常见，例如现浇框架结构，现浇墙板式结构等，都会因为养护工作不到位而出现这种类型的裂缝。混凝土的收缩值是0.2‰ ～0.4‰。一开始的时候收缩得比较快，时间越长收缩越慢。所以针对一些超长建筑，都要每隔20 m～40 m 设置一道后浇带，或者在混凝土中掺入微膨胀剂，以此来避免混凝土因为湿度变形而出现裂缝[2]。

3 混凝土楼板裂缝防控措施

3.1 合理选材

在选择施工材料过程中，尤其是水泥材料选用时，应当优选质量稳定、口碑较好的水泥厂产品，水泥材料的品种选择顺序为低碱水泥以及硅酸盐水泥等，最后是普通硅酸盐水泥。对于大体积混凝土来说，以低热水泥为宜，实践中若无特殊情况要求，早强水泥或者含碱量较大的一系列水泥减少应用。对于施工过程中用到的掺合料来说，应当在混凝土中加入适量I 级、Ⅱ级的粉煤灰材料，目的在于改善混凝土结构自身的抗裂性能。如果在混凝土中适量掺入一些矿粉物质，则矿粉的细度一定要严格把控，应当与水泥细度相接近。外加剂的选择也应当给予高度重视，应当特别注意外加剂匹配性，包括其与水泥之间的相互适应性。外加剂与水泥之间应当协调选用，即按照附录D 检验外加剂的适应性，并且按照附录A 中的评价方法等进行合理选用。实践中，对于那些抗裂性要求相对较高的一些混凝土来说，建议外加剂应当具有较强的减缩抗裂性。在细骨料选用过程中，依照《普通混凝土用砂质量标准和检验方法》中的规范要求，对制砂细度模数以及含混量等要素进行严格控制。如果细骨料本身的级配较差，则用差异化细骨料做级配，然后选补最佳级配。

3.2 注意施工操作

建筑施工混凝土楼板裂缝的预防措施，在模板工程中建议做好以下3 个方面[3]。1）要注意科学合理地设计模板构造，防止模板各个杆件之间的变形程度不同引起混凝土楼板裂缝。2）确保模板和支架有足够的刚度，避免在施工荷载的影响下模板变形太大而出现裂缝。3）注意拆模的时间，太早会出现混凝土损坏，太晚会错过混凝土的最佳养护时机，如图3 所示。

在浇筑混凝土的过程中，要避免混凝土出现离析现象，振捣要适度而均匀。混凝土要做好初期养护，并且延长养护时间。尤其是在夏季，温度高、湿度低、风速大等环境，更应该提前介入养护。混凝土养护的时机越好，措施越到位，混凝土的强度越高，越不容易出现混凝土裂缝。

图3 混凝土收缩应变与时间的关系

3.3 混凝土结构设计注意事项

混凝土结构设计注意事项有以下3 条：1）要严格按照《混凝土结构设计规范》中的规定进行混凝土结构的设计，反复验算混凝土的抗裂性能，了解混凝土出现裂缝的宽度，确保满足裂缝控制的相关标准。2）在设计混凝土结构的时候，一定要注意伸缩缝的设置，如果所处环境不利于混凝土结构的设计，就要适当缩短伸缩缝的距离，或者采取防裂措施后，再放宽伸缩缝的距离。3）科学合理的后浇带设置可以增加伸缩缝的距离。一般情况下，后浇带的距离要小于30 m，2 次浇灌混凝土的时间间隔要大于2 个月，并且最好选择膨胀混凝土。4）注意预制构件的装配式结构和叠合结构的使用，这样可以确保良好的裂缝控制性能。但是需要配合相应的构造措施来增强混凝土结构的整体性能、消除拼接裂缝。

4 建筑施工混凝土楼板裂缝的处理方法

4.1 涂刷法

如果混凝土楼板表面出现龟裂的现象，正确的处理方法是，第一步先把裂缝清洗干净，第二步等到裂缝干燥后使用环氧树脂浆液进行灌缝，或者在裂缝表面进行涂刷封闭处理。对已经影响到结构安全的楼板裂缝，把沿缝凿成的“V”字形凹槽冲洗干净之后，将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外，还要用黏扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固，如图4 所示。

图4 楼板裂缝加固处理示意图

4.2 抹压法

针对混凝土楼板的一般裂缝，正确的处理方法是，第一步将楼板裂缝清洗干净，第二步用高标号的水泥砂浆进行抹缝、压平处理，并且进行一定时间段的养护。

如果混凝土楼板的裂缝比较大，那么要沿着裂缝，用专业工具把裂缝凿成八字形的凹槽，然后将其清洗干净，最后用高标号的水泥砂浆抹压处理，或者可以使用环氧胶泥进行嵌补。

4.3 试验法

针对面积较大的混凝土楼板裂缝，正确的处理方法是要先对楼板做静载试验，确保楼板结构的安全性；然后在楼板上增加一层细石混凝土钢筋网片，用以提升楼板的整体性。

4.4 补强法

如果混凝土楼板的裂缝是危险结构裂缝，例如通长、贯通、宽度明显大于0.3 mm。这时一定要请专业设计人员对其进行分析论证和处理，然后对结构进行加固补强[3]。

5 结语

综上所述，施工过程中经常出现混凝土楼板裂缝的情况，影响建筑施工的质量，威胁施工人员以及后期建筑使用者的人身安全。所以一定要对混凝土楼板裂缝问题保持足够的重视，在施工过程中选择质量合格的原材料，并且按照规范进行施工。如果出现裂缝，一定要采取积极的态度，根据裂缝的不同程度采取不同的处理方法及时进行处理。