基于目前建筑施工中梁板結構裂紋產生原因及應對措施

【摘 要】梁板結構砼裂紋的控制越來越成為廣大施工單位，特別是商品砼生產廠家關注的問題 ，通過調查查閱相關資料 ，并在部份工程進行了試驗 ，文章就裂紋產生的一些原因分析和控制辦法作探討，供大家參考。

【關鍵詞】梁板結構；裂紋規律；原因分析；對策措施

前言：

一 裂紋產生的規律

1.1春秋季節梁板結構裂紋多發期，大風天施工的樓板如不采取有效措施，裂紋多而寬 ，陰天、小雨天施工的樓板裂紋極少；

1.2樓板裂紋一般發生在澆筑后 1-3小時，板面裂紋多在梁板交界處 、厚度變化處、梁板鋼筋上部。砼表面搓毛裂紋少，表面壓光裂紋反而多；

1.3樓層越高由于高空風速大且泵送砼需坍落度大，樓板裂紋越不易控制 ；

1.4樓板厚度越大，裂紋越少。

二 裂紋原因分析

商品砼為滿足運輸、泵送的要求 ，其水泥用量較現場攪拌砼大，同時 ，砼砂率增大及外加劑的摻人使坍落度為 8O～200mm 的預拌砼收縮大大加大有關資料介紹 ，砼早期裂紋主要是沉縮和干縮引起的。砼沉縮變形之大小與砼流態有關 ，砼流動性越大 ，相對沉縮變形亦越大 ，如不注意 ，極易引起早期裂紋。此外 ，砼在硬化過程中，水分蒸發會產生脫水收縮 ，從而造成早期干縮裂紋 。砼表面水分蒸發速度越快 ，其干縮值越大，歸納起來 ，影響砼沉縮和干縮有如下幾個方面 ：

2.1 砼流動性

砼流動性越大 ，沉縮量越大。中等流態砼相對 沉縮變形為 6O×10 4～100×10一4，大流態砼則 為 200×10一4沉縮變形幾乎超過普通干縮變形的 30～60倍。

2.2 水 泥品種和礦物成份水泥中各種礦物成份對干縮影響不一，其 中C2S和 C4AF收縮率小 ，C3A收縮率最大，因此 ，耐硫酸鹽水泥和低熱水泥其礦物成份中 C2S和 C4AF

相對含量多，C3A含量少，其干縮相應也較小，詳見表1 ：

各種硅酸鹽水泥 中礦物含量 （ % ）礦物成份 變通水泥 低熱水泥 早強水泥 耐硫酸鹽水泥 C3S 52 41 65 57 C2S 24 34 19 23 C3A 9 6 8 2 C4AF 9 13 9 13 此外應避免不同品種水泥混用，因不同品種水泥凝結速度 、收縮值均不同，混用會導致砼開裂 。

2.3 水泥細度

水泥顆粒的粗細 ，對水泥的性能有很大影響，顆粒越細其水化 、凝結硬化速度越快 ，早期和后期強度均較高 ，需水量增 大，但水泥顆粒過細，其在空氣中的收縮性也較大，因此國家標準中對水泥細度作了相應規定。

2.4 砼體積形狀

大體積砼 （最小截面尺寸>lm），由于水化熱積聚在內部不易散發 ，砼內部溫度升高產生很大內外溫差 ，由此產生的溫度應力造成硬化初期 混凝土的開裂 。

2.5 外加劑對收縮的影響

據資料介紹 當配合 比和用水量不變時 ，用木鈣配制的坍落度增大砼 ，收縮值略大于不摻木鈣的基準砼 ，摻高效減水劑配制 的高強砼其收縮值與不摻者比，差別不大 ，略有降低 。總之，在商品砼中，摻減水劑用于改善和易性，增大坍落度時，其收縮值接近或略大于不摻者 ，但一般不超過 1×10一4，在預應力砼 中，為減小預應力值損失 ，宜摻少量膨脹組份。 引氣劑 的摻人會使砼 中引入一定量的空氣，但由于它同時又改善了砼和易性，可減少砼用水量，從而減少由于引氣增大干縮的影響 ，因此砼 中適當引氣對砼干縮影響不大。

2.6 原材料及配合比對砼收縮的影響

（1）砂 ：砂的含泥量及粒徑對砼干縮有較大影響。采用細砂時，每m3。砼用水量比中、粗砂增加用水量20-25KG，由于用水 量增大導致砼干縮的增大。砂含泥量對砼收縮影響較大 ，隨著含泥量增大 ，砼收縮增大 ，抗拉強度降低。

（2）石子 ：石子粒徑加大，砼配合 比不變的情況下 ，其用水量或水泥用量相應減少，砼收縮隨之減少 。但泵送砼由于受輸送管徑和泵送高度的影響，粗骨料不宜過大 。同樣石子含泥對其收縮極不利。

（3）水泥用量 ：砼中水泥用量增加，其收縮隨之加大。

（4）砂率 ：砼 中粗骨料是抵抗收縮的主要材料。在配合比完全相同的情況下，砼干縮隨砂率增大而增大 。砂率降低 ，即增加粗骨料用量，對控制砼裂紋有顯著效果。因此泵送砼在滿足泵送要求前提下，宜盡可能降低砂率。

（5）水灰 比：水是影響砼收縮的主要因素。砼中用水量越大 ，坍落度越大，則越干縮越大。因此嚴格控制水灰 比對預拌砼是十分重要的。

2.7 環境

施工時的氣象條件是影響砼板面裂紋的主要因素，經驗證明，在氣候干燥 和大風季節，砼澆灌后不覆蓋會立 即開裂 ，據有關資料介紹 .風速為 16m/s 時 ，砼 中水分蒸發速度為無風時的4倍 ，相對濕度為10%時，蒸發速度為相對濕度90%時的9倍以上 ，如果將風速和濕度影響疊加，則可推算 出此時砼干燥速度是通常條件下的10倍之多 ，因此，表面較大的樓板上就會產生裂紋 ，這種裂紋往往是上下貫通的，其特征是樓板上面比下面開裂處多，經樓板承載力證明，這種開裂一般對樓板剛度及承載力降低很小。

2.8 設計

（1）樓板含鋼率過小或含鋼率不變而配置鋼筋直徑過大，鋼筋間距過大會降低樓板抗裂性能。

（2）梁板結構斷面突變或樓板開洞，造成應力集中而在變截面處和孔洞轉角處開裂，一般結構變斷面處的裂紋還較寬。

（3）根據資料介紹，樓板厚度小于 14cm易產生裂紋 。

2.9 施 工

（1）振搗時間過長，砼 中石子下沉 、表面出現一層灰漿層 ，因而降低了樓板表面粗骨料含量，加大了收縮 ，導致砼表面出現 網狀裂紋。

（2）砼振搗后，未及時搓毛和抹壓，使沉縮裂紋得不到及時愈合就硬化 了。

（3）砼澆筑后表面未及時覆蓋澆水養護 ，表面水分迅速蒸發，產生干縮裂紋。

（4）厚大體積基礎底板未按熱工計算采用溫控措施 ，導致砼內外 溫差>250C，產生較大溫度應力而開裂 。

（5）基礎底板砼在澆灌振動過程中，會產生大量泌水 ，若不采取措施及時排除會降低砼質量和抗裂性 。

（6）砼梁板工程模板支承不牢 ，剛度不足，使砼梁板變形導致裂紋。

（7）樓板上部架立筋保護層過小，一旦砼產生沉降和塑性收縮，板面極易產生裂紋 。

（8）梁板結構支撐過早拆除或過早上荷載 ，會導致砼梁板產生裂紋。

三 防治裂紋技術措施

通過裂紋產生原因分析 ，在某地區部分工程初步摸索出一些防治裂紋的措施效果較好。

3.1 砼生產質量控制

（1）砼生產質量控制：

砂：宜采用細度模數 M=2.8～3.0中砂 ，嚴格控制含泥量≤2% 。

石：采用級配良好卵石 ，并控制含泥量≤1%。

水泥：采用 425#礦渣水泥或低熱水泥。

（2）配合比及生產控制：

前面 已經介紹，粗骨料可阻止水泥收縮從而防止裂紋的產生，因此樓板用砼在滿足泵送 的基礎上盡可能降低砂率，一般可控制在 38～40。砼水灰 比是影響強度和裂紋的主要因素 ，水灰比大，砼坍落度大，其收縮亦越大，也就越容易產生 紋 ，因此施工樓板時，應嚴格控制砼坍落度，一般6～18cm 為宜，不宜過大 。 粉煤灰及磨細礦渣在砼中具有形態效應、活性應、微集料效應，因此它能改善和提高新拌砼和硬砼的性能，改善砼和易性，降低砼泌水性，特別對送砼可改善其可泵性 ，減少在輸送管中的堵塞和離 ，降低砼與管壁的阻力，延長泵機和管道的壽命，由于其可泵性的提高和泌水性降低，在相同坍落情況下，砼用水量可降低，從而減少砼早期沉縮，有利于裂紋的控制.另外，據資料介紹摻磨粉煤灰砼孔體積和孔徑分布明顯改善，孔隙率大降低，其微觀結構有利于提高抗凍性和耐久性，粉灰微珠自身具有很好的強度 ，能阻礙裂紋的延伸護展，削弱主裂紋斷裂能量，有利于提高砼耐久性。

此外高溫季節為避免砼過快硬化，應采取適當措施緩凝，為施工抹壓提供條件。

3.2 施工質量控制

（1）布料 砼布料應均勻，防止一處集中堆料造砼過振；

（2）振搗 砼振搗時振動棒移動間距宜 400mm 右，每次振搗時間以 5～ 15秒為宜，振搗時間過，粗骨料下沉，砼表面砂漿層過厚，表面易產生裂。砼澆灌后1～2小時，有條件的工地可對砼進行二次復振，據資料介紹，二次復振會給砼強度和密實帶來 良好的影響，一般情況下可提高砼強度 5～ 20%，同時復振時砼液化可愈合樓板早期裂紋。

（3）抹壓 除復振外，還應在表面水基本收干前，適時用木抹子磨平搓毛2遍，拍打液化砼，愈合紋 。

（4）養護 砼成型后 ，適時提供良好的溫濕度環，防止大風襲和陽光爆曬，表面水份劇烈蒸發，形樓板上部和下部硬化速度不均和差異收縮 ，是控裂紋的關鍵工序。 空氣相對濕度低的季節，可采用人工噴霧 ，加大氣濕度。春季大風天，空氣相對濕度低 ，日照較，砼澆灌后約 1～2小時，采用高壓水噴霧法加大施工環境濕度（相當下細雨感覺）。 砼初凝前后用手按砼表面無坑時，開始設專人澆水養生。水量隨砼表面強度增長而加大，當砼表面剛一變 白時，用 5～10mm 水膜覆蓋表面l2小時以上。此方法為水膜養護法，至此 ，砼早期裂紋基本可得到 良好控制。可稍停養 生若 干小時樓板放線。然后再一日數次澆水養生，保持砼表面潮濕7天以上 ，確保砼強度正常增長。 砼早期采用噴霧 、水膜養護法施工是控制板面 裂紋既經濟又有效的方法。建議廣大施工單位推廣應用。

（5）幼令砼保護 目前各工程都處快節奏、短工期施工條件，三、五天一層樓，因此往往樓板施工完 幾小時，就上荷載，個別缺乏素質的施工隊伍 ，將模具、腳手架、鋼筋過早集 中堆放在樓板上 ，甚至 沖擊性荷載加到幼令砼上，造成樓板隱患和開裂。因此，施工單位應遵守《砼結構施工及驗收規范》規定 ，在砼幼令期（砼達 1.2Mpa前）不得在其上踩踏、支模 、加荷。

（6）拆模 現澆梁板結構模板及支撐過早拆除造成梁板結構開裂 ，為此，用戶制作梁板結構要同條件養護試件 ，拆除底模前 ，要提供砼 自然養護試件強度 ，嚴格按規范要求指導拆模 。

3.3 裂紋處理

樓板裂紋應盡量消滅在萌芽之中，因此在砼終凝前應設專人在早期沉縮裂紋處拍打，若裂紋仍不愈合，可用水泥：膨脹劑9：1（重量比）攪成泥漿在裂紋處搓抹。

四 結語：

梁板結構裂紋的控制是個涉及原材料質量、砼配合比、砼生產質量控制 、施工氣象、設計、施工等 ，需要各部門、各環節共同努力、精心配合才能湊效 ，通過實踐證明，裂紋是可以控制在最小范圍的。