淺談現澆混凝土樓板裂縫成因及治理措施

張凌岳,王 宇

(成都市建工科學研究設計院，四川成都 610000)

現澆混凝土樓板的裂縫，是目前較難克服的質量通病之一。現結合工程實踐經驗，淺談該類型構件裂縫產生的類型、原因及相應治理措施。

1 現澆混凝土樓板裂縫的類型

1.1 根據裂縫形態分布劃分

(1)角部裂縫：房間的四角出現的45°左右的斜角裂縫。

(2)房間跨中1/3范圍內，橫向或豎向的裂縫 。

(3)順著預埋電線管方向的裂縫。

(4)不規則裂縫：分布及走向均無規則的裂縫。

(5)現澆板根部沿墻(梁)的上部裂縫。

1.2 根據裂縫的寬度劃分

從裂縫的寬度來分，可分為微裂縫和宏觀裂縫。肉眼可見裂縫范圍一般以0.05 mm為界，寬度小于0.05 mm的裂縫稱為微裂縫，它是混凝土材料固有的一種物理性質，微裂縫的產生幾乎是不可避免的，且無危險性。寬度大于等于0.05 mm的裂縫稱為宏觀裂縫。

1.3 根據裂縫的深度劃分

從裂縫的深度來分，可分為表面裂縫、深層裂縫和貫通裂縫。混凝土結構裂縫深度h與構件厚度H的關系決定了裂縫深度的劃分。當h小于或等于0.1H的裂縫可稱為表面裂縫，h在0.1～0.5H時的裂縫可稱為淺層裂縫，h大于或等于0.5H的裂縫可稱為深層裂縫，h等于H的裂縫可稱為貫通裂縫。

2 對結構的影響程度

按對結構影響可分為結構性裂縫和非結構性裂縫，非結構性裂縫主要是由于水泥硬化干縮、外界溫度和濕度變化、施工縫處理不當、鋼筋腐蝕等原因造成的；而結構性裂縫主要是由受力引起的，所以結構性裂縫又叫荷載裂縫。

3 現澆樓板產生裂縫的原因

3.1 溫度應力產生的裂縫

目前各種房屋建筑工程中主要房屋結構構件如墻、梁和樓屋面板均采用預拌商品混凝土進行現場澆筑作業，為保證商品混凝土經長時間和長距離運輸到達工程現場后，依然能滿足施工作業條件，并確保混凝土在澆筑過程中有足夠的流動性，商品混凝土流動性普遍較大。同時混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是自身抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6～1.0)×10-4，長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2～2.0)×10-4。由于原材料不均勻，水灰比不穩定，及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。現澆混凝土樓板在受到外界溫度變化的影響、混凝土收縮和干縮的不利因素情況下。混凝土在硬化過程中體積收縮及外界溫度變化導致混凝土產生收縮和溫度變形，在樓板周邊有約束的條件下，當其收縮和溫度應力達到混凝土抗拉強度極限值或混凝土極限變形值時，混凝土即產生裂縫。

3.2 過早施加荷載產生的裂縫

目前國內建筑工程施工進度普遍較快，為追求施工進度，除地下室現澆板外，其余各標準層結構施工進度基本在一周之內。混凝土在澆筑完成后其抗壓強度隨著齡期的增長會出現不同程度的增長，根據大量研究數據和實驗檢驗結果總結而得：混凝土抗壓強度在澆筑完成后7 d以前發展增長較快，第3 d混凝土的強度基本達到28 d強度的50 %，第7 d混凝土的強度基本達到28 d強度的70 %。有的甚至超過80 %，以后隨著混凝土齡期的增長發展速度逐漸變緩慢。同時強度等級較高的混凝土早期強度增長速率較快，而后期增長速率較慢。強度等級較低的混凝土早期強度增長速率較慢，而后期增長速率較快[1]。在目前工程建設施工現場普遍存在樓屋面板混凝土澆筑完成的12 h后便開始在新澆筑樓板上進行腳手架和鋼筋等材料吊運和堆放工作，現澆樓板在尚未達到規定的強度條件下便受到各種材料堆載和沖擊荷載，或為追求施工速度在混凝土抗壓和抗拉強度尚未達到規范規定的條件下過早地拆模，使現澆板產生過大的變形。模板支撐剛度不足，現澆板早期出現變形，裂縫產生。

3.3 樓板內部管線引起的裂縫

現澆樓板內部或上表面因設計需要分布多根線管，線管的集散處使混凝土截面受到較多削弱，從而引起應力集中，容易導致裂縫產生。同時由于線管外壁普遍呈光滑狀態，與混凝土之間缺乏粘結。該部位混凝土難以密實，沿線管埋設位置易產生應力集中。當預埋線管的直徑較大，開間寬度也較大，并且線管的鋪設走向又重合于混凝土的收縮和受拉力向時，而出現裂縫。

3.4 因施工過程中樓板負彎矩鋼筋保護措施不到位導致的裂縫

現澆樓板鋼筋一般包括底部鋼筋、分布鋼筋和上部負彎矩鋼筋。底部鋼筋為受力鋼筋，主要承受板底中部的彎矩，大多采用雙向設置。上部負彎矩鋼筋主要承受樓板支座處的負彎矩，防止樓板因變形產生裂縫。分布鋼筋主要出現在板中，布置在受力鋼筋的內側，與受力鋼筋垂直。作用是固定受力鋼筋的位置并將板上的荷載分散到受力鋼筋上，同時也能防止因混凝土的收縮和溫度變化等原因，在垂直于受力鋼筋方向產生的裂縫。在工程現場施工過程，由于施工人員操作不當或已綁扎好的鋼筋未采取足夠完善的保護措施導致現澆板支座處的上部受力鋼筋被施工作業人員隨意踩踏，將鋼筋踩至樓板截面中部甚至底部，使得鋼筋保護層增加，現澆板截面的有效高度h0降低，抵抗負彎矩能力大大減弱，隨即便現澆板根部邊產生大量裂縫。

4 樓板裂縫的治理措施

非結構受力因素引起的裂縫不僅影響美觀，還容易使住戶產生心理上的不安，進而產生大量的住戶向建設單位或政府相關部門進行投訴，甚至產生部分過激的維權行為。同時裂縫還會影響現澆板的抗滲效果，容易造成水分和空氣侵入現澆板內部，逐步腐蝕鋼筋，影響現澆板使用耐久性。因此，應對裂縫的出現采取必要的處理措施方能保證房屋結構構件的耐久性和房屋結構安全性。

首先要判定裂縫是否穩定(裂縫是否停止擴展)，裂縫是否有害，根據裂縫的形成原因和特性定性的判定結構受力的狀態，評定結構的安全度，從而找出相應的治理修補措施。

結構裂縫目前加固方法有整體式補強、粘鋼加固及貼碳纖維布等。對樓板來說采用貼碳纖維布加固方法既經濟適用又不影響后期使用過程中的美觀。

大量工程實例檢查結果表明，房屋的樓板鋼筋配置分布實測情況與設計要求對比基本符合設計要求，現澆樓板產生的裂縫大多數為混凝土的干縮裂縫，特點就是寬度較小且貫穿樓板，裂縫主要產生在對角線方向以及跨中的縱向與橫向，裂縫不是由于承載力不足而引起，也不是由外荷載的直接應力引起，不影響房屋整體結構安全。

對于非結構性裂縫主要為了滿足美觀和適用上的要求，較少滲漏，達到隔絕空氣，從而避免鋼筋銹蝕，保證結構的耐久性并使裂縫不再繼續進一步的擴大的目的。 非荷載裂縫修補可按不同情況可分別選用表面封閉法、注射法、壓力注漿法、填充密封等方法。

(1)對于應修補的鋼筋混凝土構件沿受力主筋處的彎曲、軸拉和大偏心受壓非荷載裂縫，其寬度在0.4～0.5 mm時可使用注射法進行處理；寬度大于或等于0.5 mm時可使用壓力注漿法進行處理。

(2)對于宜修補的鋼筋混凝土構件沿受力主筋處的彎曲、軸拉和大偏心受壓非荷載裂縫，其寬度在0.2～0.5 mm時可使用填充密封法進行處理；寬度在0.5～0.6 mm時可使用壓力注漿法進行處理。

(3)有防水、防氣、防射線要求的鋼筋混凝土構件或預應力混凝土構件的非荷載裂縫，其寬度在0.05～0.2 mm時，可使用注射法并結合表面封閉法進行處理；其寬度大于0.2 mm時，可使用填充密封法進行處理。

(4)對于受剪(斜拉、剪壓、斜壓)、軸壓、小偏心受壓、局部受壓、受沖切、受扭產生的非荷載裂縫，可使用注射法進行處理。

(5)裂縫修補應根據混凝土結構裂縫深度h與構件厚度H的關系選擇處理方法。h小于或等于0.1H的表面裂縫，應按表面封閉法進行處理；h在0.1～0.5H時的淺層裂縫，應按填充密封法進行處理；h≥0.5H的縱深裂縫及h=H的貫穿裂縫，應按壓力注漿法進行處理，并保證注漿處理后界面的抗拉強度不小于混凝土抗拉強度。

(6)有美觀、防滲漏和耐久性要求的裂縫修補，應結合表面封閉法進行處理。

5 結束語

以上對現澆樓板裂縫產生的原因行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一。同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施對樓板裂縫進行有效的防治。混凝土現澆板裂縫，不可能完全杜絕，但是分析研究，可以找出原因，對癥下藥，有針對性地采取對策，進行治理和積極的避免。