现浇混凝土楼板裂缝成因分析及防治

现浇混凝土楼板裂缝成因分析及防治

史春安

（长安大学，陕西 西安 710064）

摘要：现浇混凝土楼板裂缝不仅影响到建筑物结构的整体性和使用功能，而且会造成用户心理上的不安。论述了现浇混凝土楼板裂缝的类型和成因，提出预防和减少裂缝的对策，以及一般裂缝的处理方法。

关键词：现浇混凝土楼板，裂缝；类型和成因；防治

目前我国大中城市的多，高层建筑物顶板绝大多数为现浇混凝土结构，在近几年检查工程质量的过程中，发现砖混结构、全现浇见剪力墙结构或框架结构中现浇楼板均存在程度不同的水平裂缝和横向裂缝，随着商品混凝土应用比例的不断增大，现浇楼板裂缝呈增多趋势，不仅影响到建筑物结构的整体性和使用功能，而且会造成用户心理上的不安。现浇楼板裂缝的产生既有混凝土这种材料自身特性的原因，也有原材料及其配合比，设计和施工等多方面的原因，因而混凝土工程很难完全避免出现裂缝。但是如果能对现浇楼板裂缝产生的原因进行分析并采取有针对性的预防措施，现浇楼板的裂缝是可以得到有效控制的。

1 裂缝概况

现浇混凝土楼板裂缝一般包括：平行于现浇板负弯矩筋的水平裂缝；楼板1/3跨度处的横向裂缝；楼板全长中部的横向裂缝；现浇板中埋设PVC线管部位的各种裂缝；板的各个部位不规则的短向裂缝。这些裂缝的宽度一般在0.2mm以下，少数超过0.2mm。有的裂缝上下贯通，有的只在板面下一定深

度。

早期裂缝多发生在混凝土硬化后1个月左右，也有半年左右的中期裂缝和1-2年的晚期裂缝。既有施工中产生的，也有在工程竣工后产生的。

2 裂缝的类型和产生原因

2．1裂缝的类型

1、塑性收缩裂缝：塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的，一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，在室外会很快地蒸发；另一种情况是由于新拌混凝土颗粒之间的空间充满了水，浇筑后的混凝土表面受风吹、日晒、外部的高温度和低湿度等因素的影响。随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，继续蒸发失水，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。在浇筑大面积楼板时，当表面日晒或风大，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度时，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝，如不及时抹压和覆盖保水养护，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。

2、干燥收缩裂缝：混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩，在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也就逐渐明显起来。

3、外荷载引起的裂缝：此类裂缝包括按常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”，以及由结构应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。

2．2裂缝的成因

1、商品混凝土方面的原因，由于商品混凝土坍落度大，泵送混凝土坍落度规定为100mm以上，通常为120—180mm，稍加振捣即出现石子下沉，浆体下浮，时常有较多泌水，随着水分蒸发，表面出现大量塑性收缩裂缝。

泵送混凝土砂率常为36%-45%，由于砂率增大，粗骨料用量减少且粒径小，混凝土体积稳定性降低，导致混凝土干燥收缩裂缝的产生。商品混凝土为了保证和易性和流动性，一般均掺加粉煤灰等掺和料，而且水泥用量较大，规程规定泵送混凝土中水泥等胶凝材料用量不宜小于300kg/m3，实际用量常为500-550kg/m3。粉剂含量增多，导致混凝土早期体积收缩加大，引起混凝土产生表面裂缝。

按水泥新标准要求提高水泥细度，水泥越细比表面积越大，强度和活性越高，混凝土自身收缩也越大。

2、设计方面的原因：在民用住宅工程中，一般裂缝多发生在厚度为100mm混凝土板上，而厚度杂120mm及其以上的混凝土板则裂缝较少。这可以说明，增加板厚可以提高混凝土板的抗弯刚度、减少挠曲变形，其抗裂性能也有所改善。因此对于板厚的设计取值，除按跨度比原则满足刚度要求外，还需要考虑混凝土板的抗裂性问题。

3、施工方面的原因：大流动性混凝土振捣时间不宜过长，振捣时间长，在振捣处会出现富浆部位，富浆部位较容易出现塑性裂缝，终凝后继续收缩发展成贯通裂缝。有的工地，为减少装拆泵管次数，将混凝土拌和物集中卸下，用振捣器赶料，使大量浆体被赶走，粗骨料留在原处，导致混凝土不均匀，浆体多的部位出现塑性收缩裂缝和干缩裂缝。

在烈日暴晒和大风天气，混凝土浇注后如不及时覆盖养护，则混凝土表面较快硬结，形成一层硬

皮，硬皮上的裂缝已经抹压不动，而下部混凝土还未到初凝。在 春季大时期，由于商品混凝土有缓凝组分，也会出现类似现象。

有的项目工程工期紧张时，往往不能严格控制拆模时间，有时混凝土尚未达到规定强度就提前拆底模，严重影响混凝土结构性能，在楼板受力方向产生有害裂缝。

为赶工期，往往现场混凝土浇筑后强度未达到0.2MPa即在板上放线、堆载、安装支架，此时混凝土尚处于凝结硬化初期，抗拉强度极低，遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多，会引起楼板的弹性震动，在薄弱部位产生裂缝。少数项目管理不严格，个别施工工人认为坍落度越大越好施工，甚至随意加水，对及时养护、抹压重视不够，未按规范要求对楼板进行及时抹压和养护。

PVC线管管壁光滑，与混凝土握裹粘结力低，其本身刚度差，弹性较大，不宜固定，在混凝土板中的位置上下不一，有时置于顶板下皮钢筋以下，保护层小或无保护层，易发生顺管方向裂缝。

3 预防和减少裂缝的对策

3．1设计注意事项

配置抗裂构造钢筋：《混凝土结构设计规范》GB50010-2002指出，“在温度、收缩应力 的现浇板区域内，钢筋间距取为150-200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵横方向的配筋率均不宜小于0.1%。”板厚应合理确定：对于板厚的设计取值除按跨度比原则满足刚度要求外，还应从楼板的抗裂角度考虑，厚度的具体取值还需根据工程实践确定。

3．2商品混凝土方面的预防措施

在施工和易性允许的情况下，尽量降低混凝土坍落度，坍落度小了，加水量随之降下来，对减少

混凝土收缩有利。

配制同样坍落度的混凝土，尽量减少用水量，可适当增加流化剂用量，尽量增加单方石子用量，可减少拌和用水。配制混凝土尽可能使用I级粉煤灰，因为I级粉煤灰微珠多，可降低用水量，改善混凝土流动性。尽量选择级配较好的砂石，控制其针片状含量小于10%提高石子空隙率，增加混凝土拌和物的流动性和可泵性。

细骨料级配应合理，并优先选用中砂，细度模数应大于2.3，以降低用水量，降低混凝土收缩值。掺入减水剂减少拌和水用量，可在相同水灰比的情况减少水泥用量，降低水化热。商品混凝土应尽量避免使用细度大的水泥，因为太细的水泥水化快，水化收缩量大，易开裂；还应控制砂石含泥量，因为含泥量大的砂石容易收缩开裂；在粗骨料方面应注意避免使用砂岩，因为含泥量大的砂石容易遇水产生膨胀，失水有一定收缩。

3．3施工预防措施

根据工程结构特点，做好施工准备工作，编制施工技术方案，充分考虑混凝土浇筑位置、施工顺序、分层厚度、移动距离和施工缝处理等因素。

施工时注意振捣均匀，避免出现局部过振形成的砂浆集中，否则局部易出现塑性裂缝和干燥收缩裂缝。严禁用插入式振捣器赶料。

采用二次振捣抹压技术，即在混凝土初凝前，对表面进行二次振捣抹压，使使混凝土组织结构重新排列，降低水化热，消除表面泌水和干缩，增加密实度，关键是正确掌握进行二次振捣抹压的混凝土初凝时间，过早无效果，过晚则会扰动已基本成型并具有初始强度的混凝土，对混凝土强度造成损害。二次振捣抹压后，应立即覆盖塑料膜封闭表面，使混凝土在潮湿状态硬化，浇水养护时间不少于

7d。

混凝土浇筑后遇烈日暴晒、大风时，应及时覆盖保湿，以避免过快失水，产生裂缝，冬期负温时，应及时覆盖保温、保湿，避免塑性收缩及受冻。控制混凝土楼板支模、拆模和上人作业时间，浇筑后强度未达到1.2N/mm2，不得在其上踩踏或安装模板及支架。底模拆除时必须按规范要求执行：跨度小于8m板，混凝土强度必须大于设计强度等级标准的75%，跨度大于（含等于）8m的板，混凝土强度必须大于或等于设计强度等级标准值的100%方可拆模。

从节约周期材料和提前工期的角度出发，可以采用快拆模板体系。跨度大于（含等于）8m的板，采用快拆模板体系后，混凝土强度大于或等于设计 强度等级标准值的75％时即可拆模，板内预埋PVC线管的位置在混凝土板的中层，即上下钢筋之间，固定点间距宜为300～400mm，还应在线管上下表面增设钢丝网（宽度大于200mm）防裂。

4 裂缝处理

一般混凝土板的温度收缩应力裂缝或其他非荷载作用的裂缝，不影响结构的承载力和安全，但影响观瞻和某些使用功能（如出现渗漏等），因此应对有裂缝的混凝土板进行处理。处理方法视裂缝具体情况而定，一般对可见裂缝用有机硅涂刷封闭，宽度大于0.4mm的裂缝，应在保护层范围内开凿成表面宽20mm的V型槽，用环氧树脂或其他化学浆液注缝，上口V型槽用干硬砂浆捻实，并加强养护，进几年随着混凝土结构裂缝修补技术的不断进步，也可以采用自动压力灌浆技术修补楼板混凝土裂缝，效果均较好。