影响混凝土梁板开裂的因素及裂缝形态分析

混凝土结构裂缝是施工过程中经常遇到的一个普遍性问题。混凝土裂缝是无法有效避免的，裂缝产生的原因众多，例如商品混凝土的使用、添加剂、掺和料使用不当，以及施工环节的不利因素等，都是产生混凝土梁板裂缝的原因。同其他混凝土结构施工相比，混凝土梁板因其浇筑工艺特殊性使其更容易发生裂缝，这是导致梁板渗水的一个重要原因，引起了社会各界的广泛关注。如何避免和预防混凝土梁板裂缝发生，是当前建筑施工面临的一个紧迫的技术性问题。1混凝土梁板裂缝成因分析产生混凝土梁板裂缝原因众多，且有不同因素叠加作用在一起，每一条裂缝的产生，都是多种因素共同作用的结果。通过综述国内外相关研究文献，结合施工实践经验，我们总结了以下几种混凝土梁板裂缝原因。1.1制作混凝土原材料质量问题引发的裂缝混凝土梁板主要制作原材料如下：砂石、水、水泥、钢材以及添加剂等。这些材料中任何一种出现质量问题，都可能产生混凝土梁板裂缝。现场常见的裂缝有以下几种：一是使用不合格的水泥易产生不规则裂缝，例如立窑生产的水泥质量明显要劣于旋窑生产的，使用这种质量不合格的水泥会大大增大裂缝发生几率；二是制作混凝土的砂石中含泥量偏高，就会影响混凝土的硬化速度和强度，在混凝土硬化过程中易形成网状裂缝(见下图1)；混凝土砂石含量过高，容易导致梁板侧面裂缝发生；，特别是我国南方湿热环境中；混凝土易发生碱集料反应；从而导致混凝土爆炸裂缝产生；三是水和外加剂，混凝土拌合用水中氯化物含量偏高会加剧钢筋腐蚀，从而影响梁板强度。1.2施工过程引发的裂缝混凝土施工工艺众多，涉及面很广，无法一一论述；一般容易引起梁板裂缝原因归纳如下：一是施工操作不当使支座负筋位置下降，钢筋保护层过大；固定支座变成塑性铰支；容易造成板面沿梁边通长裂缝；二是在浇筑过程中，混凝土捣振不均匀，出现漏捣区域，从而在梁板内部产生不密实区，最终引发裂缝；混凝土捣振过振；也会出现混凝土离析现象，使混凝土强度等级达不到要求。在后期混凝土使用中引发裂缝。三是梁板表面保护层厚度不达标，导致梁板中钢筋容易受到腐蚀并发生体积膨胀，这会诱发梁板纵向裂缝发生；四是梁板混凝土施工质量好坏的一个重要标志，混凝土成型后的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、振捣各道工序中的疏漏和任何缺陷；都可能引发裂缝产生。五是混凝土养护不当是引发混凝土收缩开裂的主要原因；混凝土浇筑面没有及时覆盖、浇水湿润；面层水分会迅速蒸发，混凝土很容易收缩开裂；特别是我国南方夏天气温高、相对湿度低、风速大、混凝土中的水分蒸发快；更容易引发混凝土表面裂缝。1.3模板变形引发的裂缝模板变形引发的裂缝是指梁板混凝土；在浇筑时及混凝土早期硬化过程中模板因各种原因变形造成梁板混凝土内部产生变形应力引发的裂缝，这类裂缝主要有以下几种情况：一是在浇筑、振捣梁板混凝土时模板体系发生变形；同时又未能二次振捣；引发的梁板混凝土内部裂缝。二是模板过早拆除引起梁板混凝土变形出现裂缝；三是过早施加施工荷载引起模板体系变形从而引起梁板结构变形；即梁板混凝土早期强度低或无强度时；承受弯、压、拉应力引发梁板裂缝。如梁板混凝土浇筑刚完成；就在梁板面上吊放钢筋、钢管等；由于材料吊卸产生的冲击振动荷载；容易引起混凝土梁板的不规则的受力裂缝，(见下图2)并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。1.4混凝土级配引发的裂缝混凝土级配不合理也会诱发梁板裂缝，主要包括以下两种情况：一是预应力T梁底部以及空心板两端钢筋铺设过密，导致大颗粒砂石不能沉降，导致细料含量大幅上升，从而降低该区域级配等级，这很容易诱发细微裂缝；二是施工单位为了保证梁板强度，私下增加了水泥用量，从而加大混凝土结构收缩并产生裂缝。1.5温差应力引发的裂缝混凝土遇冷收缩、遇热膨胀。在内外部出现较大温差的情况下，缓凝土构件会发生明显变形。如果形变受到制约，内部将会产生应力，且应力超过混凝土抗拉强度后，就会产生裂缝。混凝土温差主要是因为施工环境温度快速变化、水化气、高温施工环境等引起的。尤其是在夏天高温环境下施工，混凝土内外部温差悬殊，容易在表面产生大量裂缝。2混凝土裂缝预防措施和对策综上所述，我们分析了混凝土梁板裂缝的主要成因，其中一些裂缝可以通过采取有效预防措施来有效规避和去除，对此本文提出了以下预防裂缝的对策和措施。2.1加强施工原材料质量管理施工单位要加强混凝土原材料质量管理，对检验不合格的材料坚决不使用，确保每一种材料质量达到设计要求。接下来对混凝土比较重要的两种原材料质量管理进行探讨：一是水泥质量控制。在施工之前要对水泥质量进行检查，保证使用的水泥达到施工设计要求，尽量使用正规厂家生产的产品。不同型号的水泥要分开存放，避免混合发生不良化学反应，影响水泥抗裂性、凝结性等。二是骨料质量控制。混凝土含沙量对梁板抗拉性、收缩性有较大影响。进入施工场地的碎石要按照级配分开存放，严格按照配合比要求配置骨料。2.2混凝土施工过程控制首先混凝土浇筑完毕及时进行振捣密实，保证混凝土的均匀性和密实性，提高混凝土本身的抗裂能力。二是要保证钢筋保护层厚度达标，保护层过薄过厚都会引发裂缝。施工中合理安排各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋应及时穿插，以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。教育引导板面操作人员自觉沿钢筋支撑点行走，不得随意踩踏中间部位钢筋。必要时搭设临时简易通道(或铺设跳板)。安排钢筋工在混凝土浇筑过程中，及时进行楼面钢筋整修，特别是楼板面负筋容易踩踏下沉处要重点检查和修复。合理设置负筋马凳支撑，加强负筋抗位移能力。三是在结构薄弱处，必要时增设构造配筋，增加梁板抗裂性。四是加强模板安装、拆除控制。模板要求整体性好、刚度大，支撑体系稳固。特别是严格控制拆模时间，强度未达到拆模强度时，严禁拆模或拆除支撑。五是严禁过早施加施工荷载；混凝土施工完筋、钢管等集中荷载；同时要分散摆放。六是梁板混凝土浇筑完毕要及时对混凝土进行养护。养护对混凝土的抗裂、抗渗性能影响极大，当混凝土进入终凝后即开始浇水覆盖或蓄水养护。混凝土养护是混凝土施工中一项十分关键的工作，养护得当能促使混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。2.4混凝土梁板温差引起裂缝预防在夏季时节施工，施工环境温差变化较大，特别是白昼温差十分悬殊。在这种情况下进行混凝土施工，首先，要尽量避开高温时间段施工，例如在10∶00－16∶00之间尽量不要进行浇筑。其次，要加强浇筑后保养管理，在高温天气环境下，要提高浇水频率，同时采取覆盖或蓄水措施。在冬季施工，迎风面温差变化相对较大，容易产生大量裂缝。因此在浇筑过程中要采取防风措施，有效降低温差变化。总之，针对温差变化较大的施工环境，要积极采取有效措施避免梁板内外温差变化过大。3梁板裂缝修补措施在施工中，即使采取了各种预防措施和做了充分准备工作，梁板往往也会发生不同程度的裂缝，这是无法彻底避免的。梁板发生裂缝后，就必须采取有效措施加以修补，以将裂缝影响降低到最小程度。首先，要在楼地面和天棚粉刷之前处理裂缝，完成这道工序后才进入后期装修环节；楼地面上部的细石混凝土找平层相对较厚，可以在找平层中增铺一层钢筋网、铁丝网的方式进行裂缝封闭补强，一般来说梁板上部往往铺贴了地板或者地砖，裂缝影响相对较小。但板底粉刷层相对较薄，而且没有吊顶遮挡，裂缝容易暴露在外，不仅影响美观而且会引发业主争议，因此要高度重视板底裂缝修补。板底细缝可以委托专业修补公司用纤维板进行粘合封闭处理，如果裂缝较大就必须使用碳纤维粘贴加固。目前使用聚合物抗裂防水砂浆修补天棚混凝土裂缝的方法；是目前较理想的裂缝封闭、修补措施。该方案施工简单、操作容易；完成后强度高同时它和一般水泥砂浆粉刷效果一样；无需在进行粉饰。4结束语现浇混凝土梁板是建筑物重要组成部分，也是易出现