探討混凝土樓板裂縫的成因及施工控制措施

王亮

（正威科技集團有限公司 江蘇泰州 225500）

0 引言

混凝土是由砂石骨料、水泥、水及一些其他材料混合而成的，屬于非均質脆性材料，現如今混凝土廣泛應用于建筑施工，相關研究表明，建筑物結構產生裂縫為必然現象，混凝土裂縫通過影響的抗滲能力，引發鋼筋的銹蝕和混凝土的碳化等多個方面，影響建筑物的承載能力，嚴重時會導致安全問題，帶來一系列危害[1]。因此，需要相關人員切實分析混凝土裂縫成因，并采取科學有效的方法處理裂縫問題，在施工階段做好防治措施，出現裂縫問題進行及時有效的處理，共同保障建筑物的安全。

1 混凝土樓板裂縫的成因

1.1 荷載裂縫

當載荷施加于混凝土樓板，樓板受力的作用，會相應地產生拉應力，因此，承擔外界載荷的樓板會產生裂縫，裂縫沿著垂直于主拉應力的方向即順應樓板寬度的方向橫穿樓板的截面[2]。

此外，軸壓力以及壓應力也會引發混凝土樓板的裂縫問題，包括在樓板頂部產生的水平裂縫，在與梁連接集中載荷以及支座的端部區域產生的斜向裂縫，受壓應力作用產生裂縫時，一般是混凝土的應變值達到了單軸受壓峰值，該裂縫危害較嚴重，需要采取科學合理的手段進行防治。

圖1 荷載裂縫

1.2 干縮裂縫

混凝土的澆筑階段過后一周左右，此時養護工作結束，需要重點防范干縮裂縫，該類裂縫產生的主要原因是，混凝土樓板內外部水分蒸發速率不同，因此樓板的內外部會以不同的形變量發生變形。對于混凝土樓板暴露于外界環境的表面部分，水分蒸發的速率較快，會產生比較大的變形，相較于此，混凝土樓板內部有著不同的環境，濕度、變形等各個方面都以較低速率進行，此情況下產生的較大的干縮變形，因為與混凝土樓板內部而不能正常進行，即受到了束縛，會相應地產生拉應力，進而形成裂縫。環境相對濕度越低，干縮現象越明顯，也就更容易產生干縮裂縫，見圖2。

圖2 干縮裂縫

1.3 溫度裂縫

溫度變化引發的樓板裂縫分為兩種情況：①表面性裂縫，其形態走向沒有固定的規律。②深層性或者貫穿裂縫，其形態為與與主筋走向一致，且裂縫的寬度大小不一，隨著溫度的變化表現為熱漸窄冷漸寬，主要誘因歸納如下：

水泥的水化熱是相關研究一直致力解決的問題，也是導致表面裂縫的關鍵原因，主要受此類裂縫困擾的為大體積混凝土結構。對于普通混凝土而言，澆筑環節水泥產生的水化熱因自身結構優勢，較容易從自身的空隙散發到外界，不會引發溫度階梯效應，從而使溫度應力始終處于正常值范圍，但對于大體積混凝土而言因為水化熱難以揮發，因此受溫度梯度下產生的溫度應力影響較嚴重，而當相應數值超過抗拉強度或拉伸極限時，就會產生裂縫。大部分貫穿裂縫是因在結構受到急劇降溫時產生的，此情況下結構發生收縮，但是無法完成即受到束縛，也就是體積脹縮受到限制，從而引發裂縫問題?；炷两Y構受降雨、冷空氣入侵以及日落等天氣變化影響，內部溫度降速顯著低于表面溫度降速，也會產生溫度梯度達到變形限度，從而形成裂縫，見圖3。

圖3 溫度裂縫

1.4 施工致裂縫

施工過程中的管理工作存在問題，施工操作存在紕漏，都不利于工程施工的嚴密性，在樓板處的混凝土澆筑階段以及后續施工存在不當之處，便極容易引發裂縫問題，主要包括以下幾種情況：

1.4.1 鋼筋移位

在混凝土澆筑階段，對混凝土結構會產生較大的沖擊力，再加上部分工作人員操作不規范，容易出現鋼筋移位的情況，對于樓板而言難以抵抗外界，容易在板底等位置產生裂縫，嚴重時還會引發一系列安全事故。

1.4.2 澆筑振搗不當

澆有筑振搗過程的不當行為存在多種情況，振搗不足以及過度都是不適當的行為，而且未將振搗棒拔出脫離混凝土再移動而是直接在其中拖動，會不利于混凝土的均勻性與嚴密性，間接導致裂縫的產生。

1.4.3 塑性沉降

混凝土澆筑初期，混凝土為可塑狀態，其內部固體受鋼筋阻力以及側模板摩擦阻力影響，沉降出現差別，進而會產生裂縫，此時產生的裂縫會對內部鋼筋造成不良影響，例如引發銹蝕等。其中表面水平向鋼筋上部位置、豎向墻柱結構，尤其是水平向樓板結構更容易產生沉降裂縫，而且較粗的鋼筋以及比較薄的保護層，會加劇該類現象。此外，沉降裂縫還受坍落度的影響，其值越大，越容易發生沉降開裂。

1.4.4 混凝土接茬工序不當

施工縫、后澆帶等是接茬時容易出現差錯的位置，如果操作不規范會容易導致裂縫。此外，連續澆筑混凝土時，若各澆筑期間隔較長的時間，容易形成冷縫，也會引發接茬裂縫。

1.4.5 施工堆載過早或過于集中

當施工工期較短時，單層結構的具體施工時間受限，在完成對頂板的混凝土澆筑工序初期，此時混凝土的強度較低，就立即繼續進行上層施工工作，因此會導致不均勻沉降，可能引發后續的裂縫變形等問題。同時對于施工層堆料的安排存在不當之處，使其承受較大的集中荷載進而引發變形以及裂縫等問題。

1.5 配合比導致耐久性裂縫

耐久性裂縫給混凝土結構帶來的影響是巨大的，產生的原因主要是含有較大量的堿、氯離子等會給混凝土帶來危害的物質離子。使用高堿水泥或含大量氯離子的外摻劑，會干擾堿骨料反應的正常進行，所得產物體積膨脹至脹裂，裂縫繼續發展至結構表面，會產生裂縫。堿骨料反應裂縫深入到結構內部，并不只是在表層，會嚴重影響構件的剛度。

圖4 鋼筋銹蝕裂縫

2 混凝土樓板裂縫的控制措施

2.1 控制原材料的使用

減少樓板處混凝土出現裂縫可以從材料著手，選擇材料時應該優先選擇抗裂性能優良的材料，基于此做進一步的配合比優化設計，進而選取合適的材料。具體而言，水化熱較低的水泥如粉煤灰水泥應該作為第一選擇，或者向選用的水泥中加入適量的粉煤灰等可以幫助混凝土免收水化熱干擾的物質，同時，為了徹底解決大體積混凝土中的溫差作用帶來的不良反應，可以選擇膨脹性能優良的水泥，此外，為了控制堿骨料的反應，砂石的選擇也需要符合科學標準，同時優先選取低堿或無堿砂石材料，以保障混凝土樓板的強度[3]。

2.2 混凝土配合比的設計

為了減少樓板的裂縫問題，需要控制好混凝土的徐變以及水化熱等方面，因此對混凝土的配比設計工作需要做好科學合理。具體設計時可以參照以下原則：首先，應該嚴格控制水泥的生產用量，水泥石的空隙率受水灰比影響，較小的水灰比可以有效減少混凝土的收縮變形，從而減少樓板的裂縫問題產生。其次，對于骨料方面，粗骨料若存在砂粒過小、級配不良或大空隙等不良情況會增加拌合用水的用量以及水泥用量，還有可能降低混凝土強度，對抗凍性、抗滲性能的追求也會受到影響；細骨料的砂粒過小會導致混凝土后期收縮量的大幅增大，而且其中有機質含量過多則會不利于水泥硬化的進程，使得樓板處混凝土的強度尤其是早期強度降低，更易產生樓板裂縫[3]。而且粗骨料的體積比例對混凝土強度影響較大，該比例越大，對應的混凝土強度就越大，對于收縮變形的束縛力就越大，因此，進行配合比相關設計時，對于粗骨料的體積比例需要嚴格控制。

2.3 控制樓板處混凝土的澆筑

樓板處大體積混凝土具體施工的澆筑環節非常重要，對澆筑的種類、順序和方式有著嚴格的硬性規定，需要施工企業加以遵守，保障澆筑工序的質量?；炷翗前宓臐仓摫ＷC2h以內的間隔時間。為了保障振搗的嚴密性，在振搗時若需要移動振搗棒，其半徑不能超過400mm，并且其需要插入50mm以上的深度。對于分層混凝土完成二次振搗后，再繼續下一層的澆筑，以確保閉合性，而且兩層之間的交界部位必須振搗到位。

2.4 加強混凝土的養護

對于樓板處混凝土養護工作是否到位，以及后續投入應用的具體溫度與濕度，混凝土的徐變、收縮等各方面變形程度有著重要影響。為了減少內外溫差帶來的不利影響，提高混凝土抗力強度，需要加快樓板處混凝土內部水化作用。因此，需要提升養護溫度，加大樓板處混凝土所處環境的濕度，降低徐變與收縮變形。為了做好相關保溫保濕工作，在澆筑階段，應防范混凝土表面因脫水而引發的裂縫問題。

3 結論

樓板裂縫問題普遍存在于在現如今建筑工程中，一旦處理不及時或者處理不當，會直接建筑物使用功能，影響工程質量，甚至會對人類的生產生活帶來不良后果，混凝土樓板出現裂縫來源于很多方面，因此需要相關人員做到科學分析其形成原因，在樓板建設過程中做好相關防護措施，結合科學有效的樓板裂縫加固處理技術，及時做好修護工作，延緩樓板使用壽命，將裂縫問題及引發的相關損失降低到最小。