建筑施工混凝土樓板裂縫的成因及防控

汪文捷

（福建金宇工程有限公司，福建 廈門 361000）

混凝土樓板裂縫產生的原因有很多，例如溫度變化、膨脹、收縮、不均勻沉降等。另外在外載作用下，也會出現混凝土樓板裂縫。如果養護環境不當或者發生化學作用也會造成混凝土樓板裂縫的產生。混凝土樓板裂縫對于建筑工程來說具有巨大的安全隱患[1]。所以必須預防混凝土樓板裂縫，針對已經出現的混凝土裂縫進行處理和修補，避免更多的安全事故發生，因此非常有必要針對混凝土樓板裂縫的預防和處理進行研究。現澆混凝土樓板裂縫作為高層住宅中常見的質量通病，結構工程師應對其作正確的認識與合理的分析，針對性地采取防治措施，只有嚴格把控設計與施工2 個環節，才能減少或杜絕裂縫的產生，確保結構質量與安全。

1 混凝土樓板裂縫的案例

例如某居民小區，其建筑大多數都是多層住宅，樓房總共有8 棟，每一棟樓房都有5 層。第一年3 月份，5 棟樓房同時開始施工，進度基本一致。但是在第二年3 月份施工到5 層的時候，發現下面幾層樓的樓板出現了裂縫，樓層不同，裂縫程度也不同，有的裂縫相對規則，有的裂縫非常不規則。將一桶水澆到裂縫上面，樓下的樓板就會出現滲水的情況。當時現場所使用的混凝土都是由專業生產混凝土的公司所提供。該文以此為案例，通過分析混凝土樓板出現裂縫的原因，同時針對性地給出處理措施，并且針對同樣的裂縫，對于在以后的建筑中如何預防也給出了相應的措施。

2 混凝土常見裂縫原因分析

混凝土樓板產生裂縫的主要原因有很多，主要分為3類：1）變形造成的裂縫。2）外部荷載造成的裂縫。3）化學作用造成的裂縫。但是70%～80%的可遇裂縫一般都是因為變形作用而出現的。由于混凝土變形作用而引起的裂縫和施工材料、建筑結構、施工地基、施工工藝、施工環境等因素有關[2]。圖1 是不同類型的裂縫表現。

2.1 混凝土原材料引起的裂縫

混凝土主要是由骨料、水泥、砂、拌和水、外加劑等組成的。在建筑施工過程中，這些原材料中只要有一種材料存在質量問題，在建筑施工過程中混凝土樓板就會有可能出現裂縫。1）砂石含泥量超標，使混凝土的強度不夠，抗滲性不夠，在混凝土干燥后出現不規則的網狀裂縫。混凝土中使用的砂石的級配不過關，砂石顆粒太細，也會使混凝土出現側面裂縫。另外，如果是在潮濕的地方，骨料中的硅，和水相遇會滲出一種膠質物質，在吸足水分后會導致混凝土產生局部膨脹以及拉應力，繼而出現爆裂狀裂縫。2）拌和水太多，或者外加劑拌和水太多，或者外加劑中的氯化物雜質過多，都會銹蝕鋼筋。而如果使用海水拌和混凝土，或者使用含堿的泉水拌和混凝土，都會對堿骨料反應造成影響，導致混凝土裂縫的產生。如果外加劑中含有堿，也會影響堿骨料反應，導致混凝土裂縫的產生。3）水泥是混凝土構件最重要的組成原料，如果水泥的各種性能指標不合格，混凝土構件質量就會受到直接的影響，混凝土裂縫就會產生[1]。

2.2 建筑施工操作不規范引起的裂縫

建筑施工混凝土樓板裂縫的產生，也與施工過程中施工人員沒有按照操作規范開展施工作業有關。常見的原因有以下8 點：1）混凝土攪拌或者運輸的時間太長。2）混凝土振搗不良。3）混凝土澆筑的時間太短。4）塑性混凝土出現下沉。5）混凝土的養護工作不到位，導致混凝土早期受凍。6）在配筋上亂踩導致保護層減少。7）模型板剛度欠缺。8）模板支架下沉或者不穩固。

2.3 內應力超出材料強度范圍與設計問題

建筑施工中構件的受力包括拉伸、壓縮、彎曲、剪切和扭轉等。其中拉伸包括軸心受拉和偏心受拉，壓縮包括軸心受壓和偏心受壓，彎曲包括少筋、適筋以及超筋3 種情況，剪切包括少箍、適箍、超箍以及沖切4 種情況。設計不合理也會造成混凝土施工裂縫，例如，根據現行的《混凝土結構設計規范》要求，一般情況室內一類環境中的裂縫等級控制在三級以內，縫寬不超過0.3 mm。經嚴格復算以后，現澆樓板施工裂縫、撓度等，完全符合指標，否則將會造成裂縫問題。首先，在設計住宅時客廳樓板平面是凹凸角，溫度以及收縮應力相對比較集中等問題較為普遍，樓板開裂問題也較為常見。對于客廳來說，其跨度一般都比較大，樓板厚度在下限值以外。同時，樓板的配筋間距也比較大，特別是樓板面筋未通長布置，導致板邊緣處沿配筋端位置出現裂縫。值得注意的是樓板轉角位置，通常相對比較薄弱，一旦混凝土干縮或者冷縮，就會引發雙向裂縫、斜角裂縫。此類樓板裂縫問題應當加強重視，認真對待和處理，否則會造成更為嚴重的后果。

2.4 溫度變形引起的裂縫

受到熱脹冷縮的影響，混凝土的線膨脹系數是1×10-5/℃。如果外界環境的溫差較大，混凝土就會出現溫度變形，并且產生一定的附加應力。一旦附加應力超出混凝土的抗拉強度，就會導致混凝土裂縫的產生。在建筑工程中，最常見的裂縫就是溫度變形導致的裂縫，例如現澆樓板上出現的裂縫，如圖2 所示。

圖2 溫度性結構裂縫示意圖

該文案例的建筑施工，現澆板施工正是在7 月份到9月份，正是溫差變化非常大的季節，如果現澆板的強度不夠，環境溫度又變化過大，那么房屋的四角或者中間部位都是溫度應力集中的部位，非常容易產生溫度裂縫。

2.5 濕度變形引起的裂縫

一般情況下，混凝土在空氣中放置一段時間都會開始變硬，體積都會有所縮小，也就是平時人們所說的干縮變形。這種收縮變形非常常見，例如現澆框架結構，現澆墻板式結構等，都會因為養護工作不到位而出現這種類型的裂縫。混凝土的收縮值是0.2‰ ～0.4‰。一開始的時候收縮得比較快，時間越長收縮越慢。所以針對一些超長建筑，都要每隔20 m～40 m 設置一道后澆帶，或者在混凝土中摻入微膨脹劑，以此來避免混凝土因為濕度變形而出現裂縫[2]。

3 混凝土樓板裂縫防控措施

3.1 合理選材

在選擇施工材料過程中，尤其是水泥材料選用時，應當優選質量穩定、口碑較好的水泥廠產品，水泥材料的品種選擇順序為低堿水泥以及硅酸鹽水泥等，最后是普通硅酸鹽水泥。對于大體積混凝土來說，以低熱水泥為宜，實踐中若無特殊情況要求，早強水泥或者含堿量較大的一系列水泥減少應用。對于施工過程中用到的摻合料來說，應當在混凝土中加入適量I 級、Ⅱ級的粉煤灰材料，目的在于改善混凝土結構自身的抗裂性能。如果在混凝土中適量摻入一些礦粉物質，則礦粉的細度一定要嚴格把控，應當與水泥細度相接近。外加劑的選擇也應當給予高度重視，應當特別注意外加劑匹配性，包括其與水泥之間的相互適應性。外加劑與水泥之間應當協調選用，即按照附錄D 檢驗外加劑的適應性，并且按照附錄A 中的評價方法等進行合理選用。實踐中，對于那些抗裂性要求相對較高的一些混凝土來說，建議外加劑應當具有較強的減縮抗裂性。在細骨料選用過程中，依照《普通混凝土用砂質量標準和檢驗方法》中的規范要求，對制砂細度模數以及含混量等要素進行嚴格控制。如果細骨料本身的級配較差，則用差異化細骨料做級配，然后選補最佳級配。

3.2 注意施工操作

建筑施工混凝土樓板裂縫的預防措施，在模板工程中建議做好以下3 個方面[3]。1）要注意科學合理地設計模板構造，防止模板各個桿件之間的變形程度不同引起混凝土樓板裂縫。2）確保模板和支架有足夠的剛度，避免在施工荷載的影響下模板變形太大而出現裂縫。3）注意拆模的時間，太早會出現混凝土損壞，太晚會錯過混凝土的最佳養護時機，如圖3 所示。

在澆筑混凝土的過程中，要避免混凝土出現離析現象，振搗要適度而均勻。混凝土要做好初期養護，并且延長養護時間。尤其是在夏季，溫度高、濕度低、風速大等環境，更應該提前介入養護。混凝土養護的時機越好，措施越到位，混凝土的強度越高，越不容易出現混凝土裂縫。

圖3 混凝土收縮應變與時間的關系

3.3 混凝土結構設計注意事項

混凝土結構設計注意事項有以下3 條：1）要嚴格按照《混凝土結構設計規范》中的規定進行混凝土結構的設計，反復驗算混凝土的抗裂性能，了解混凝土出現裂縫的寬度，確保滿足裂縫控制的相關標準。2）在設計混凝土結構的時候，一定要注意伸縮縫的設置，如果所處環境不利于混凝土結構的設計，就要適當縮短伸縮縫的距離，或者采取防裂措施后，再放寬伸縮縫的距離。3）科學合理的后澆帶設置可以增加伸縮縫的距離。一般情況下，后澆帶的距離要小于30 m，2 次澆灌混凝土的時間間隔要大于2 個月，并且最好選擇膨脹混凝土。4）注意預制構件的裝配式結構和疊合結構的使用，這樣可以確保良好的裂縫控制性能。但是需要配合相應的構造措施來增強混凝土結構的整體性能、消除拼接裂縫。

4 建筑施工混凝土樓板裂縫的處理方法

4.1 涂刷法

如果混凝土樓板表面出現龜裂的現象，正確的處理方法是，第一步先把裂縫清洗干凈，第二步等到裂縫干燥后使用環氧樹脂漿液進行灌縫，或者在裂縫表面進行涂刷封閉處理。對已經影響到結構安全的樓板裂縫，把沿縫鑿成的“V”字形凹槽沖洗干凈之后，將環氧樹脂液用壓力灌入縫內封閉外，還要用黏扁鋼或碳纖維布等措施對樓板進行加固，如圖4 所示。

圖4 樓板裂縫加固處理示意圖

4.2 抹壓法

針對混凝土樓板的一般裂縫，正確的處理方法是，第一步將樓板裂縫清洗干凈，第二步用高標號的水泥砂漿進行抹縫、壓平處理，并且進行一定時間段的養護。

如果混凝土樓板的裂縫比較大，那么要沿著裂縫，用專業工具把裂縫鑿成八字形的凹槽，然后將其清洗干凈，最后用高標號的水泥砂漿抹壓處理，或者可以使用環氧膠泥進行嵌補。

4.3 試驗法

針對面積較大的混凝土樓板裂縫，正確的處理方法是要先對樓板做靜載試驗，確保樓板結構的安全性；然后在樓板上增加一層細石混凝土鋼筋網片，用以提升樓板的整體性。

4.4 補強法

如果混凝土樓板的裂縫是危險結構裂縫，例如通長、貫通、寬度明顯大于0.3 mm。這時一定要請專業設計人員對其進行分析論證和處理，然后對結構進行加固補強[3]。

5 結語

綜上所述，施工過程中經常出現混凝土樓板裂縫的情況，影響建筑施工的質量，威脅施工人員以及后期建筑使用者的人身安全。所以一定要對混凝土樓板裂縫問題保持足夠的重視，在施工過程中選擇質量合格的原材料，并且按照規范進行施工。如果出現裂縫，一定要采取積極的態度，根據裂縫的不同程度采取不同的處理方法及時進行處理。