淺談混凝土屋面板溫差裂縫的原因與防治

宋　濤

摘 要：建筑物的變形分為荷載變形和非荷載變形。荷載變形在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)已做明確考慮，而非荷載變形的裂縫，一部分由混凝土自身的內(nèi)應(yīng)力形成，這種內(nèi)應(yīng)力主要來源于混凝土的溫度差，塑性沉降，塑性收縮，冷縮及干縮，不均勻沉降等因素。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫

1 非荷載變形裂縫的形態(tài)分析

1．1 混凝土板裂但梁不裂。

某工程，磚混結(jié)構(gòu)，六層，建筑的長度52米，屋面現(xiàn)澆混凝土樓板，與圈梁同時(shí)澆筑，板厚180毫米，混凝土強(qiáng)度等級為C25，澆筑十天后拆除模板，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何裂縫，隨即進(jìn)入屋面其它工序施工。竣工后經(jīng)過一個(gè)采暖期，建筑物兩端個(gè)別房間發(fā)生裂縫，屋面樓板底裂縫是45度角方向，靠進(jìn)板跨中部位。裂縫形式，縫中部寬，兩端部窄，長度大于房間開間的三分之二。

1．2 混凝土工梁，板同時(shí)裂縫

某工程交工后，經(jīng)一個(gè)冬季采暖期后，發(fā)現(xiàn)室外雨蓬板與職工淋浴間有多道橫向裂縫，逐漸向兩側(cè)減少，裂縫間距在1.5-3米之間，同時(shí)發(fā)現(xiàn)室內(nèi)圈梁與雨棚裂縫相對應(yīng)部位也存有少量裂縫。裂縫垂直于外墻圈梁裂縫，雨棚外端部裂縫較寬，根部裂縫較窄，有的裂縫在板中部消失。

1．3 非單一形態(tài)的裂縫

由于屋面板保溫隔熱情況不同，屋面的上表面和下表面存在溫差，溫度變化不但有季節(jié)溫差，還有晝夜溫差，還有晝夜溫差。即使同一環(huán)境溫度下，也有向陽和背陰。室內(nèi)和室外的差異；屋面各部分約束情況，工程質(zhì)量的差異等。因而實(shí)際干縮溫度裂縫可能不是單一形態(tài)。

2 裂縫原因

2．1 屋面板設(shè)計(jì)時(shí)防止溫度裂縫儲(chǔ)備不足

我國房屋設(shè)計(jì)通常只考慮豎向或水平荷載，未考慮溫度變化所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，無法抵抗溫度應(yīng)力。屋面板除墻支座，梁頂設(shè)有負(fù)彎矩鋼筋外，板的上表面或下表面（懸挑構(gòu)件）未設(shè)鋼筋。為避免由于溫差和干縮結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重變形裂縫，設(shè)計(jì)規(guī)范僅做結(jié)構(gòu)伸縮最大間距的構(gòu)造措施。

2．2 屋面隔熱措施不完善。從觀察得知，無論采用何種形式的保溫隔熱屋面，其挑檐板，雨棚許多處都是超規(guī)范長度工作的。由于超長和暴露，挑檐板在屋面系統(tǒng)中處于相對劣熱狀態(tài)，更易產(chǎn)生混凝土的非結(jié)構(gòu)裂縫。

2．3 施工質(zhì)量差。許多屋面平面尺寸遠(yuǎn)小于規(guī)定的伸縮最大間距限值，仍然出現(xiàn)裂縫，這與不良施工有密切關(guān)系，包括：碎石石粉多，砂子含泥量超標(biāo)，混凝土水灰比較大，振搗不密實(shí)，養(yǎng)護(hù)不良，混凝土早期受損傷（模板剛度不足，過早拆模，過早隨施工荷載等），施工荷載大于使用荷載，混凝土屋面外露時(shí)間過長等等。

3 預(yù)防措施

3．1 設(shè)計(jì)方面

適當(dāng)加大屋面板的板厚和配筋，建議屋面板設(shè)計(jì)板厚在120毫米以上，板所配置的鋼筋除支座負(fù)彎矩鋼筋外，在板的中部另增加相應(yīng)的抵抗溫度變形的構(gòu)造鋼筋，建議在板中部設(shè)46@200鋼筋，以滿足溫度變形的需要。

采用微膨脹補(bǔ)償混凝土屋面，從材料本身提高混凝土的抗裂性能，使初期混凝土產(chǎn)生膨脹不會(huì)產(chǎn)生裂縫。

設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用淺色屋面，從而降低晝夜和季節(jié)溫差的影響，減少不利環(huán)境的影響。

3．2 施工方面

混凝土施工完成后不要過早上人，剛達(dá)到1.2Mpa強(qiáng)度的混凝土在施工的碰撞和沖擊下遭受操作，比較適宜的施工時(shí)間宜在混凝土強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后再進(jìn)行施工。

不要過早拆除模板。宜保持兩層樓的樓板支撐。在屋面混凝土澆筑兩天之后，不要拆除其下層模板支撐。屋面工程未完不要拆除屋面板支撐，拆除時(shí)間更不要早于規(guī)范的規(guī)定。

防止施工超載，掌握合適的施工期。據(jù)資料介紹，混凝土溫度變形最大的時(shí)間是在十五天以內(nèi)，這樣在施工屋面結(jié)構(gòu)時(shí)最好在十五天以后再施工屋面找平層及女兒墻砌筑等項(xiàng)目的施工。嚴(yán)格控制混凝土的澆筑速度，使混凝土澆筑速度保持均衡，澆筑高度均勻上升發(fā)送約束條件，削減溫度應(yīng)力。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。