现浇混凝土楼板裂缝的原因和防治论文

1、现浇混凝土楼板裂缝的原因和防治摘要 裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。本文对混凝土程中常见的一些楼板裂缝问题进行了认真研究、探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防措施。关键词：混凝土 裂缝 分析 预防abstract the crack i s widespread in the concret structure existence of a kind of phenomenon，i t of emergence not only wi ll lower

2、the antishen of building ability，influence building of usage function，and will cause the rust eclipse of reinforcing bar，the carbonization of concrete,lower the durable of materlal， intluencel building of loading abilitythis text carried on to a little bit familiar crack problem in the concrete engi

3、neering earnest research,study analysis，and aim at concrete the ci -rcumstance put forward some prevention measurekeyword：concrete, crack , analysis，prevention前言随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们对住宅建设的质量要求也在不断提高。前几年的住宅建设中的钢筋混凝土预制板构件，由于其本身在构造上存在着一些缺陷，即整体性及抗震性较差，不能满足现阶段安全性要求，因此在近几年的住宅建设中他逐渐被钢筋混凝土现浇板所替代，但是，随着钢筋混凝土

4、现浇板在房屋建设工程中的推广和应用，混凝土现浇板的裂缝问题也越来越成为人们关注的焦点。在施工中应尽量采取有效预防措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；由外荷载作用引起的裂缝；有养护环境不当引起的裂缝等等。在实际工程施工中要区别对待，如何有效防止裂缝的产生是我们需解决的问题。1、混凝土工程中常见裂缝及预防1.1混凝土收缩裂缝及其预防混凝土施工中为保证其和易性，混凝土中加入的水分往往是水泥水化作用所需水分的45倍。这部分游离水

5、蒸发后，在混凝土内部留下许多毛细孔，混凝土就会产生体积收缩，这种变形称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土的体积收缩，这种变形称为混凝土自收缩。混凝土的这种本身存在微细裂缝是它的一种特性。根据试验测定，混凝土的最终收缩量约为0.002%0.0045%，混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。如潮湿条件下养护的混凝土，其收缩值比在干燥条件下的混凝土收缩量减少6%8%。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。1.1.1塑性收缩裂缝及预防塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。普通混凝土所含的水

6、分少，在泌水和毛细管的双重作用下使混凝土的体积收缩小而且较均匀，所以普通混凝土较少产生塑性收缩裂缝。对于泵送混凝土而言，因其所含的水分较多，若环境温度高风速大而且干燥，水分挥发迅速，混凝土的泌水和毛细管提升水的综合作用还低于水的挥发作用时，使混凝土表层脱水速度远大于混凝土内层提供水的速度，造成了混凝土面层体积收缩大，若这时混凝土还未产生足够的强度，则在混凝土表面产生塑性收缩裂缝。商品混凝土因运输距离长，为防止流动性损失过大，常常加入缓凝剂、保塑剂等，更增加了形成塑性收缩裂缝的可能。因混凝土的塌落度大，对模板的侧向压力也大，使模板容易发生变形也会形成塑性裂缝。主要预防措施：1.1.1.1 选用干

7、缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。1.1.1.2 严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。11.1.3浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。1.1.1.4及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。1.1.1.5在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。1.1.1.6采用二次振捣的施工工艺，特别是对表面积大而厚度小的混凝土板，通过振捣使混凝土的体积收缩减小而且均匀。1.1.2沉降收缩裂缝及预防沉降收缩裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，骨料颗粒沉降，水泥浆上浮，受到钢筋或预埋

8、件或大骨料的阻挡使混凝土相分离。此外，混凝土本身材料不均匀沉降也可以引起裂缝。预防此类裂缝的方法有：1.1.2.1可采用稠度适当的低流动性混凝土。1.1.2.2加强振捣，不能发生漏振现象。1.1.2.3对于断面相差大的结构物和剪力墙孔洞处，现浇管较深部位，静止12h，让混凝土沉降后，在与断面或孔洞上部混凝土一起浇筑。1.1.2.4初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面。1.1.3干燥收缩裂缝及预防干燥收缩的主要原因是混凝土在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的，且这种收缩是不可逆的。由于集料的干燥收缩很小，因此混凝土的干燥收缩主要是由于水泥干燥收缩造成的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、由表及

9、里，逐渐发展的，由于混凝土蒸发干燥非常缓慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有时甚至一年半载，而且裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微。但是应当特别注意，由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积的混凝土的表面裂缝发展为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.050.2mm之间，混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。主要预防措施：1.1.3.1 选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。1.1.3.2混凝土的干缩

10、受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂减少用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少。1.1.3.3严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。1.1.3.4采取混凝土内部埋设循环水管措施，可带走部分混凝土水化热；埋测温管，能及时控制混凝土内外温差。控制混凝土入模温度；浇注完成后及时养护，做好保温保湿工作。1.1.3.5在混凝土结构中设置合适的收缩缝。1.2 沉陷裂缝及预防沉陷裂缝的产生是由于结构构件坐落在未经处理或软弱地基上。混凝土浇灌完后，因地基侵水引起不均匀沉降而导致。另外，混凝

11、土因模板刚度不足，支撑间距过大或底部松动以及过早拆模也可以引起沉陷裂缝，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝的主要表现形式多位深进或贯穿性，其位置与沉陷方向一致，较大的沉陷裂缝往往有一定的错位，裂缝宽度与沉陷值成正比。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。主要预防措施：1.2.1 对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。1.2.2 保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。1.2.3防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。1.2.4模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

12、1.2.5在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。1.3温度裂缝及其预防温度裂缝主要由于混凝土内外温差过大而引起，混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热（当水泥用量在350550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出1750027500kj的热量，从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会产生大致在10mpa左右的拉应力）

13、。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，此种裂缝可称为内约束裂缝。另一方面当混凝土后期均匀降温时，由于混凝土自身的收缩特性，会受到地基、老混凝土垫层等的约束，在混凝土内部产生拉应力。这也会导致裂缝的产生，此种裂缝可称为外约束裂缝。外约束裂缝一般发生在施工后23个月或更长时间，多在结构中部产生，裂缝较深或是贯穿性的，可以破坏结构的整体性。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季

14、较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。针对上述两种主要的温度裂缝，应采取以下几种预防措施：1.3.1内约束裂缝：1.3.1.1 原材料控制：水泥拟选用矿渣水泥或低标号水泥尽量降低水泥的水化热；若遇炎热天气施工时应对混凝土骨料进行降温处理；采用粉煤灰技术替换部分水泥用量来增加混凝土的后期强度，也会减少了水化热的产生。1.3.1.2 混凝土浇筑控制：混凝土应分层浇筑，振捣密实。其分层浇筑厚度不宜大于50cm，便于混凝土的及时散热。1.3.1.3 混凝土的养护控制：应遵

15、循以下原则即内外温差不超过25度；降温梯度不得大于2度/天，延缓降温速度。养护时加强保湿保温处理。1.3.1.4混凝土配合比控制：配合比控制中除了原材料控制外还应注意合理规定混凝土的水灰比，掺加相应的外加剂。1.3.1.5尽量利用混凝土的自身特性比如应力松弛效应，采取长时间养护，规定合理的拆模时间等措施。1.3.2外约束裂缝：1.3.2.1主要采取控制混凝土的浇筑温度、温升、减少温差、改进施工操作工艺、改善结构约束入手来消减温度应力。1.3.2.2改善骨料级配掺加块石。1.3.2.3拌和水掺冰降低水温，对骨料预冷降温，以便于降低混凝土的入模温度。1.3.2.4对于大体积混凝土而言，可采用循环冷

16、水管对混凝土进行降温，使其内外温差不超过25度。 1.3.2.5合理分缝分块，对较长结构应设置后浇带；对基岩或老混凝土垫层应在表面铺设50100mm砂垫层，以消除基岩约束和嵌固作用。1.3.2.6应当适当配置温度钢筋，减少混凝土温度应力。 1.3.2.7加强混凝土的养护，适当延长养护时间和拆模时间，使混凝土表面缓慢冷却。2、钢筋混凝土现浇板裂缝产生的原因商品混凝土现浇楼板裂缝主要分布在板角、板跨中以及楼面的凹凸部位，其中，板角45o裂缝普遍存在，楼板跨中裂缝的分布和数量呈现一定的随机性，但以横向、纵向最多，大跨度开间中部出现裂缝的几率较大，裂缝多为横向，少数为纵向；纵向裂缝多发生在具有连续长横

17、墙（圈梁）附近；有时板面会出现无规则的龟裂。楼板裂缝普遍存在的另一部位是楼板的凹口处，此处裂缝多沿横向，少数沿纵向开裂。有时会出现少量无明显共性的随机裂缝。大部分楼板贯穿裂缝主要出现在混凝土浇筑后一年左右的时间内，在各部位裂缝中，多数板角、跨中裂缝都是或者最终发展为完全贯穿型的，而板面龟裂则主要为面层裂缝。现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因,目前商品混凝土现浇楼板在材料、施工、设计和构造等方面普遍具有以下特点。2.1材料方面现浇楼板已广泛采用商品混凝士，特别在房地产开发热的大中城市中，应用商品混凝土的比例几乎已达100。当前，商品混凝土的生产以控制混凝土强度等级和坍落度为主，楼板混凝土多采用c25或

18、c30等级，坍落度的控制指标差别较大，通常视泵送高度，多控制在160180mm，个别甚达到180-200mm。为满足施工性能的要求混凝土普遍采用高用水量、高水泥用量、高砂率的配比方案。同时，为节约成本，混凝土中普遍采用矿物掺合料，而且掺合料种类、水泥品种以及外加剂的品种多从经济性的角度加以选择。此外，由于原材料的紧缺性，骨料的级配和杂质含量都缺乏严格控制。因此同等级混凝土收缩性能相差很大，多数混凝土可能有较大的收缩值。混凝土原材料的质量不合格；如水泥的安定性、强度等要求不严，砂石骨料中的杂质含量超过规定要求；砂石含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。2.2施工方面伴随房地产热

19、，大量的住宅建设在一年内开工、竣工，并进入销售环节，跨季节施工多。普遍存在赶进度、赶工期现象。施工进度多为10天一层，有的进度甚至达到7天一层，模板周转快，新浇楼板上荷早，且没有进行适当的养护。有些工程施工过程中缺乏严格管理，存在负筋踩塌、支模错位、雨天浇筑混凝土等现象。施工过程中的缺陷，混凝土的强度等级达不到设计要求；水灰比过大；现浇板的厚度不够；钢筋的位置不到位或数量不够；配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大，从而引起现浇板在受弯抗拉处产生裂缝。特别是悬挑构件：如阳台、雨棚、挑檐等，由于工人在浇注混凝土过程中，将现浇板上的负弯矩钢筋踩到，使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝，如果拆模较早，严

20、重的甚至引起构件断缝。混凝土搅拌的时间短，拌合物稠度不匀，混凝土的运输、浇筑、间歇等时间超过有关规定；不留施工缝或施工缝留置不当；工序安排不合理；模板支撑下沉等都将会产生裂缝。在钢筋混凝土现浇板中预埋了水电专业的各种pvc管线，削弱了板的有效断面，有时集中于某一处现浇板中的管线多达4-5根，局部降低了板的强度和刚度。由于pvc管与混凝土的物理性能相差很远（线膨胀系数不一致）粘结效果差，在荷载、收缩、温度变化时，板中埋设的穿线管处成为易裂缝的应力集中处，产生裂缝。混凝土的养护不当。按规范要求，一般混凝土养护时间不少于7天；加缓凝剂等外加剂或有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14天。混凝土浇筑完毕

21、后在12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护，混凝土强度达到1.2n/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架等。拆模不当。拆模时混凝土强度虽然达到设计强度的75%以上，但拆模后未加支撑或支撑不当，使得部分楼面在施工荷载作用下产生的效应大于设计荷载产生的效应。2.3在设计方面住宅建设中，多追求大开间，大跨度平面设计，同时，出于采光和外观要求，楼板多有凹凸，变截面部位多。楼板厚度多取设计下限，以降低成本，大量的住宅楼装修时甚至出现了楼板钻穿现象。此外，大量的管线自楼板穿过。2.4在构造方面以考虑楼板的受力钢筋为主，纵长建筑多设置后浇带，板角多配置放射构造钢筋以防止板角45o裂缝的产生。除大跨度开间

22、外，板面很少配筋，以节约成本。混凝土楼板非荷载裂缝的产生原因，在于混凝土非荷载变形受到约束产生的拉应力超过了其抗拉强度或极限拉应变。从实际工程中楼板的开裂情况看，楼板裂缝的产生和开展需要一定的时间积累。同时，许多地基条件良好，材料选择、施工和构造措施进行严格控制的工程，尽管板跨中裂缝的出现有所减少，但楼板开裂仍然不可避免，尤其是板角裂缝的出现频率最高。因此，目前普遍认为，商品混凝土现浇楼板的开裂主要是由于混凝土较大的收缩变形以及温度变形受到约束，产生拉应力导致。由于抗震要求，当前建筑结构设计普遍刚度高，层层设有圈梁，对楼板的整体约束作用强，而目前应用的商品泵送混凝土由于施工性能的要求，广泛采用

23、高水泥用量、高砂率、大塌落度的配比方案，同时商品混凝土现浇楼板是典型的大体表结构，混凝土失水速度快，因此混凝土干燥收缩的发展速度快，干燥收缩值大，此外，由于温度变化的影响，叠加变形更大，在强约束作用下，自然易于开裂。混凝土的收缩产生的裂缝，主要是在硬化初期由于水泥的水化作用，形成一种新的水泥结晶体，这种结晶体化合物比原材料体积小，因而引起混凝土体积的收缩，也就是所谓的凝缩。后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩，而且当混凝土处在一个温度差较大的环境下，其收缩将更为加剧。就我市住宅工程为例，钢筋混凝土现浇板中的裂缝，大部分是由于收缩原因引起的。由于混凝土自身在硬化过程中，存在凝缩和干缩，加上我

24、市一年的温差较大，夏季最高气温可超过42，而到冬季室外最低气温达到-22，温差64，而混凝土的膨胀数为10-5 ，所以经过一年的夏冬交替，混凝土现浇板很容易出现裂缝。 楼板切角45o裂缝在楼的东西两端同时存在，是由于板角底面横纵两向收缩受到外圈梁(墙体)约束，产生横纵两向剪应力，其合力为与板角45o方向垂直的主拉应力，主拉应力的大小沿板角45o垂直方向是累积渐变的，当其大于混凝土抗拉强度时即产生切角度裂缝。实际的裂缝观察表明，楼板西向板角裂缝多于东向，应为温度收缩与混凝土收缩叠加的结果。楼板中部横纵向裂缝，基本可排除环境温度的影响，应是由于楼板混凝土收缩受到横纵圈梁(墙体)约束产生的拉应力向楼

25、板中心不变点累积的结果，突出表现在楼板横向裂缝多产生在楼板中部及截面最小部位。此外，楼层平面布置的复杂多变，楼板厚度的变化，使楼板变截面部位增多，会导致楼板收缩约束应力分布复杂，开裂部位增多。虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中，出现裂缝这一缺陷，但它与预制板相比，利大于弊。而且现浇板的裂缝会造成水分侵蚀钢筋，影响使用效果和美观，必须引起充分的重视。因此，根据上述对裂缝产生原因的分析，可以采取以下几个方面的防治措施，以减少和避免这些裂缝的出现。3、钢筋混凝土现浇楼板裂缝的防治措施 鉴于现浇钢筋混凝土楼板开裂对建筑物耐久性的潜在威胁和所造成的社会影响，采用各种预防措施，有效控制和减少楼板开裂现象，这

26、些可从材料、设计和构造以及施工措施加以控制。3.1材料措施 通过与过去自拌混凝土开裂情况的对比，商品混凝土高的干燥收缩变形被认为是楼板开裂的最主要原因，因此，材料抗裂措施主要是围绕控制和减少混凝土收缩展开的。依据混凝土材料组成对收缩影响的认识，这些材料抗裂措施包括：控制泵送混凝土的坍落度、减少单位用水量、减少水泥用量、控制砂率、控制砂的细度模数大于2.3、采用粉煤灰等矿物掺合料、降低砂石含泥量、改善级配等等。严格控制混凝土用砂的质量，控制水灰比；混凝土用砂应采用中粗砂，如果砂粒过细，砂的含泥量超过国家规范标准，不仅会降低强度，也会使混凝土产生裂缝。因为泥的膨胀系数大于水泥膨胀系数。3.2设计和

27、构造措施：设计和构造措施的主要目的是提高钢筋混凝土楼板的抗拉强度和减少收缩和温度应力的积累和集中。包括：设计时，依据建筑物体量的大小，合理设置后浇带，释放混凝土的收缩，避免收缩应力的积累；减少楼面的凹凸部位，避免收缩应力集中；适当提高楼板的配筋率，减少钢筋直径和间距，提高抗裂能力；采用双层双向的楼板配筋方案；在板角等应力集中部位，设置放射筋或钢筋网格；对大跨度楼板，设置面层抗裂钢筋以及合理设置负弯矩钢筋等。 3.3施工措施施工抗裂措施的主要目的是防止混凝土早期微裂纹和局部缺陷产生；控制混凝土的收缩速度和促进混凝土强度的发展；保障其他楼板抗裂措施的顺利实施。包括：控制模板拆除时间、控制楼面开始上

28、荷时间、加强混凝土早期撒水或草垫养护、采用养护剂养护以及加强规范施工，防止负筋和面层钢筋被踩塌等等。加强对现浇板浇捣后的养护工作。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个重要环节，在混凝土结构工程施工质量验收规范gb50204-2002中明确规定，对现浇筑完毕的混凝土，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施。不重视混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又会使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。尤其在夏季高温下施工，更应该按规范要求对混凝土采取覆盖：如草帘、麻袋和塑料布等并经常浇水养护，使其保持足够的湿润状态。减少温度产生的裂缝，也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力，有效的控制裂缝的产

29、生。严格控制混凝土施工各环节对现浇板产生的裂缝。如在施工过程中对水灰比的控制，混凝土运输时间、搅拌时间、浇筑时间、间歇时间等的控制，均应满足混凝土的初凝时间的要求；安排有经验的熟练操作人员进行混凝土施工，在各工序过程施工中加强检查力度，减少由施工控制不严等带来的裂缝问题。加强与水电各专业的协调工作；现浇板中敷设的各种专业的pvc管线应符合规范要求，同时管线应分散敷设，避免多根管线的集中敷设在受力较集中的地方。特别是多根线管的集散处使截面混凝土受到较多削弱，从而引起应力集中，是容易导致裂缝发生的薄弱部位，线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处可按技术要求采用线盒；若管线较多时，应在现浇板中的管线上下部增设钢筋或钢筋网，以弥补现