變形作用引起的樓板裂縫分析及其修復

摘 要：現在居民投訴最多的就是住房的混凝土樓板出現裂縫至漏水的問題，這類裂縫還分為兩種，一種是剪力墻結構裂縫，另一種就是磚混結構裂縫，這種出現的也是最多的，龜裂是最明顯的體現，貫穿橫向縱向以及無規則的裂縫很常見，雖然危害不是很大，但還是得加以控制修補，以免出現更大的危害。

關鍵詞：樓板裂縫；鋼筋模板；混凝土；溫度應力；養護

1 樓板裂縫現象的研究現狀

從很多統計到的數據資料可以得出住宅樓板出現裂縫的形狀分布和發生的時間，這是因為負荷量和變形兩個因素相互影響形成的，并且這與施工時的時間長短、施工技術、自然環境、施工現場環境這些因素相關。就像利用磚混合物的建筑物它的裂縫一般是在施工時就會出現的，在寒冷或者炎熱的季節過后又會在別的地方大面積的產生，即使在同一小區建筑樓房，但因為施工人員的不同，可能建筑物出現的裂縫面積和分布情況都會相差很大，所以只是用單一的原因去考慮是不全面的。在我國江浙滬地區對建筑樓群研究發現，建筑物的施工建筑大多是以人工來完成的，機械設備只是起著輔助作用。但大多數的建筑工人一般都是由農民工組成的，建筑房屋的技術水準不高，工作經驗不足，對建筑中的規范法則了解的不多，所以導致建筑隊的整體工作水準下降。我們在施工管制中觀測發現：一個時間在同一地段，地基差不多的情況下，使用的設計單位和混凝土提供商都是同一家的，但是雇傭不同的建筑隊出現的裂縫的可能性差別就很大，使用鋼管支撐的比使用木支撐的出現的裂縫少，對構造層建筑時間長的比時間短的出現的裂縫少，混凝土養護好的比差的少，建筑文明高的比低的少。通過對比結論給了我們很多的啟發，當我們把注意力都集中在對現場建筑中時，就能發現其實建筑物出現的很多裂縫在我們施工建筑的過程中可以通過一些措施方法來降低減少還有可能會消除掉裂縫的。譬如在混凝土攪拌比例的調配、保護混凝土、使用鋼筋代替木材、控制施工建筑的負荷、利用模版支撐等這些細節都可以使樓板裂縫的現象減輕。在很多混凝土構造、砌體構造的建筑物中在施工中或者完成后出現的裂縫是一個很平常的現象，也是技術工作人員一直想要解決的難題。

2 混凝土裂縫產生機理

混凝土是由很多原材料經過物理以及化學反應組合而成的一種復合型用于建筑的物質，因為其組成的原因，它的物理性能是由很多因素組成的，最大的特點就是混凝土具有很好的抗壓性，但是抗拉性能不好，抗壓性能是抗拉的八倍到二十倍，而且抗拉性能不會跟隨這抗壓性能的增加而增加，沒有什么可抗拉的功能，所以很容易形成裂縫。使用精密的儀器能夠發現，混凝土在受負荷前水分已經蒸發后的能夠在其內部監測到很多小細紋，分布的不規律，特別是在膠原料和骨原料的地界。當混凝土在承受負荷后或者因為外界的環境影響會產生可以肉眼看得見的宏觀裂縫，現在我國的規章制度都是針對宏觀裂縫的。當使用在混凝土上配件的抗拉性大于混凝土的抗拉性時，如混凝土上的受彎配件所在的混凝土部分會有裂縫或者彎曲現象。混凝土的另一種產生裂縫的原因是混凝土在剛形成的時候水泥會散發大量的內熱，導致混凝土產生溫度應力，當這個溫度應力大于混凝土本身的抗拉強度，就會產生裂縫。

3 變形作用引起的樓板裂縫分析

3.1 溫度應力引起的裂縫分析

3.1.1 溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

第一、在早期：自己澆灌的混凝土內部水泥熱量散發結束差不多需要一個月的時間。水泥放熱這個階段有兩點，一是水泥釋放的熱量會很大，二是放熱會導致混凝土的內部發生變化產生殘余應力。第二、中期：水泥散熱差不多結束后到混凝土開始冷卻并保持在一定的溫度后，這段時間，混凝土的冷卻以及外部環境的變化產生溫度應力和之前水泥放熱的階段中形成的殘余應力相結合，這個階段中，混凝土的彈性模量變化就很小。第三、晚期：混凝土已經冷卻好之后的運轉階段。主要是因為外界的環境才引發的溫度應力，其和之前的階段所形成的殘余應力相結合，依據溫度應力可以分為兩種情況：①自生應力：外界沒有一丁點的限制或者說外界是相對靜止的構造，如果混凝土自身的溫度不是線性結構的，因為混凝土本身的相互限制才形成的溫度應力。②約束應力：混凝土因為受到外界環境的影響，不論是小部分的還是全部的，自身的應力受到限制才形成的應力。這兩種狀態的應力都會和混凝土冷卻后干縮所形成的應力發生共同反應。依據已經知道的溫度要想準確的推測出溫度應力的分布和大小是很繁瑣的事情。在很多情況下，都是依靠模擬實驗或者數值計算出來的。在計算混凝土溫度應力的時候，還要考慮到混凝土的徐變，這對溫度應力也有一定的影響。

3.1.2 溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應力可從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

（1）控制溫度的措施：①減少混凝土中最不穩定的水泥的用量可以改進骨料原料，使用干硬性質的混凝土添加氣劑或者塑化劑、摻入混合材料；②降低混凝土的入模時的溫度，在攪拌的時候澆水或者把已經冷卻過的碎石在攪拌時放入；③在夏季澆筑混凝土的時候不要澆筑太厚，天氣熱不容易冷卻利用澆筑的平面來散熱；④對于拆模時間要指定的計劃，當氣溫突然變冷的時候要做好保溫措施，防止混凝土因為溫度的劇烈變化而產生溫度應力；⑤在氣溫很低的時候要對混凝土實施保溫手段。

（2）改善約束條件的措施：比較常用的措施就是合理地分縫分塊，設立后澆帶。

3.2 混凝土收縮引起的裂縫

裂縫收縮就是因為當混凝土冷卻之后硬化了水分都已經消失混凝土的體積變小。如果把混凝土放在一個不被外界因素所干擾的地方混凝土自身的收縮是不會形成裂縫的，但是在施工中，混凝土總會因為或這或那的因素所限制，例如兩段的限制、混凝土中間安置鋼筋的限制等。因為混凝土的收縮會受到外界的制約，所以它的內部就會形成拉應力，當混凝土的抗拉強度小于拉應力的時候，混凝土的收縮就會形成裂縫。一般來說，混凝土硬化后受到的外界環境因素影響越大，在收縮時形成的裂縫就會越多越寬。因為混凝土在硬化后體積縮小是因為水分消失的原因造成的，所以產生的裂縫一般也叫做干縮裂縫。

4 樓板裂縫的常規修復

4.1 混凝土裂縫的修復時機

在對開裂的墻縫進行修復的時候要注意的是，不管是什么原因引起的裂縫，不管是內應還是外應引起的，都必須在裂縫絕對穩定的情況下進行修復，比如說收縮性裂縫就必須等到收縮全部完成之后才可以修復。

4.2 混凝土裂縫的修復方法

4.2.1 寬度≤0.3mm，混凝土裂縫的修復

A.修復性質：封閉性修復

B.修復目的：恢復使用功能和耐久性；

C.修復方法：a）表面封閉法：沿裂縫表面涂刷聚合物或環氧類封閉材料。b）淺層封閉法：沿裂縫將混凝土鑿成三角槽，三角槽內混凝土界面處理，在槽內嵌入修復材料。修復材料可視裂縫變形情況分別采取無機剛性修復材料和聚合物微變形或有機柔性修復材料。c）化學（環氧類）灌漿法：采用的灌漿修復材料為低粘度親水性環氧樹脂，此方法最大的優點是修復材料能在空氣壓力作用下灌入混凝土裂縫深處，并填充于混凝土裂縫中，從而從根本上達到封閉裂縫的修復目的。

所以，在灌漿時加入這些材料的用處是，對裂縫實行了密閉式的修復，再次同時也有加固的效果。此外，要想使混凝土進行修復時有質量保證以及整體的高質量，就必須在調配化學灌漿時精密操作，采用這種材料，使其柔韌性增強。

4.2.2 寬度>0.3mm，混凝土裂縫的修復

A.修復性質：封閉與加固性修復

B.修復目的：恢復混凝土結構的承載力、使用性能、耐久性能。

C.修復方法：粘鋼板加固-防腐、防火處理

化學（環氧類）灌漿封閉裂縫-粘貼碳纖維布加固或粘貼碳纖維板加固-防火處理。

不管是把房間里面防水層全部或者部分清理掉重新刷涂，在選擇單體防水涂料的時候應該把防水涂料和保溫材料以及混凝土頂部相結合，綜合考慮，著重要考慮的是當這三種材料混合在一起之后產生的實際效果，尤其是混合在一起之后的抗變形能力。這么考慮之后再去選用才能達到想要的結果。上面說的幾種針對滲漏使用的修復措施，要根據實際施工中遇到的情況來定怎么選擇修復手段。