现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因分析及防治措施

赵爽

[摘要]：建筑工程裂缝问题，是长期困扰工程技术人员的一大技术难题。近年来，随着新技术、新材料的应用日趋增多，它影响到人们的生活和生产，是迫切需要解决的技术难题。近代建筑材料的研究认为，建筑物的裂缝是不可避免的，有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。本文结合大量工程实践对建筑工程中最为常见的钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题进行了探讨，提出了要防止该裂缝的出现，须从材料、设计、施工等多个方面入手进行综合控制的方法和措施。

[关键词]：现浇楼板常见裂缝控制收缩材料结构设计施工方法

1.前言

近年来，工程建设规模迅猛发展，结构形式日趋大型化、复杂化，质量要求日趋严格。我国目前的土木建筑工程，仍以混凝土结构为主导地位，混凝土结构由于内外因素的作用均不可避免地存在裂缝。现浇混凝土裂缝问题是具有相当普遍性的技术难题。混凝土裂缝是非常普遍的，是无处不存在的，它是十分复杂的系统工程，涉及到岩土、结构、材料、施工、环境等多专业、多学科，但混凝土结构裂缝的有害程度是可以控制的。有害与无害的界限是由工程的生产及生活使用要求确定的，对于某些工程还要考虑美观的要求。

目前，混凝土结构中较普遍的存在微裂现象，可以认为混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的（可以认为小于0.05mm裂缝的结构为无裂缝结构），所谓结构的抗裂质量只是把裂缝控制在一定的范围内而已。由于多种因素的影响，在我国由于裂缝的原因而出现许多质量事故，甚至于建筑物的倒塌，因此，对混凝土裂缝的研究和处理尤为显得重要。

本文的研究内容主要有：对建筑工程中最为常见的钢筋混凝土现浇楼板裂缝问题进行了探讨，归纳分析了这类裂缝产生的成因，提出了要防止该裂缝的出现，须从材料、设计、施工等多个方面入手进行控制的方法和措施。分析了裂缝产生的原因，并对普遍出现的现浇楼板裂缝进行了分类、归纳和总结，同时提出了处理办法和预防措施。采用本文提出的通过设计、施工、材料等方面综合技术措施完全可以将钢筋混凝土现浇楼板裂缝控制在无害范围内。

1.1 现浇混凝土楼板常见裂缝特征与成因

自从波特兰水泥问世以来，混凝土和钢筋混凝土这一重要的工程材料，得到了极其广泛的应用和发展。但是，随着水泥工业和混凝土技术的进步，过去在混凝土楼盖中不太突出的裂缝问题，近年来却日趋严重，甚至在一些地区成了质量通病。这一问题值得我们去深思。对这一工程质量通病，不少工程技术人员单一从施工方面探求原因，寻求解决办法，取得了一定的效果，但未能从根本上控制这类裂缝的发生。作者结合近年来在工程设计、施工、监理等工程实践中调查发现，钢筋混凝土现浇楼盖裂缝因变形作用（如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等）引起的几乎占全部裂缝的85%以上，因荷载效应引起的裂缝仅占不足15%。而在这些变形裂缝中，以收缩变形作用为主引起的裂缝占绝大多数，并且逐年呈上升趋势。因此，不能像过去一样，一旦发现结构裂缝就首先怀疑混凝土未达到设计强度，也不能把造成裂缝的责任全推给施工单位，而应该从混凝土材料本身、设计和施工等多方面查找原因，以期更好地控制结构裂缝的出现和发展。下面从这三方面对当前现浇混凝土楼板常见裂缝的原因进行分析，并提出一些控制措施。

1.2 混凝土现浇楼板常见裂缝特征

按照不同的分类标准，裂缝可以有很多种分类方法。比如:按裂缝的大小可分为微观裂缝、宏观裂缝；按裂缝的开展方向可分为斜裂缝、竖向裂缝、水平裂缝:按破坏应力可分为张裂缝、压裂缝、剪裂缝；按裂缝的深度可分为表面裂缝、纵深裂缝、贯穿裂缝，按裂缝生成的原因可分为荷载作用引起的裂缝、变形变化引起的裂缝（包括温度变化引起的裂缝，不均匀沉降引起的裂缝，材料收缩、膨胀引起的裂缝以及地震引起的裂缝）等等。

如前所述，引起建筑物裂缝的原因很多，裂缝在建筑物各部位表现形式也各不相同。大量工程实践现场调查表明，混凝土现浇楼板常见裂缝因变形作用引起的几乎占全部裂缝的85%以上，因荷载效应引起的裂缝仅占不足15%。而在这些变形裂缝中，以收缩变形作用为主引起的裂缝占绝大多数。混凝土现浇楼板常见裂缝有如下几类。

（1）45°斜裂缝：该类裂缝主要分布在房屋四角及内外墙交接角部，且大多数裂缝穿透楼板，裂缝形态一般呈中段宽，两端窄，端头消失在圈梁边，与外墙夹角约成45°。

（2）平行于楼板短边和长边的裂缝：这类裂缝常出现在楼板中部，多发生于楼板整体连续浇筑的工程中。

（3）穿线管位置裂缝：这类裂缝位于板内埋设线管的地方，裂缝分布沿线管走向。裂缝常常上下贯通，缝宽较大。

45°斜裂缝 平行于长边裂缝平行于短边裂缝 穿线管位置裂缝

图1裂缝分布形式示意图

1.3 裂缝原因分析

1.3.1 混凝土材料方面

混凝土的发展与水泥产量和质量的发展密切相关。我国水泥产量约占世界产量的1/3，但总的说来我国水泥产量大，能耗高，质量较低。

（1）近年来，随着水泥工业的发展，水泥生产商由于采用新工艺、新方法，可以生产出更多的满足当前工程建设需要的优质、高早强新型水泥。这些新型水泥的一个显著特征就是硅酸三钙、铝酸三钙的含量比过去有较大幅度的提高，粉磨细度增大（比表面加大）。另一方面，随着混凝土技术进步，在工程中采用的混凝土强度等级日趋提高，据报道，我国现浇混凝土结构使用的平均强度上世纪80年代为C20～C30，而当前大量使用的混凝土已提高到C30～C40。而且，一些工程技术人员片面地认为强度等级越高越保险，提高混凝土强度等级没坏处。于是，许多工程结构选择了过高的混凝土强度等级，有时迁就施工方便，混凝土楼板采用与梁柱一样的高强度等级。可是提高混凝土强度的方法就是采用高标号水泥、降低水灰比和增加单方水泥用量等措施。然而，对混凝土而言，采用比表面积大以及硅酸三钙和铝酸三钙含量大的水泥，将会使水泥水化热升高和混凝土的收缩变形加大。同时，混凝土中单方水泥用量增加，也将造成混凝土收缩变形增大以及内部温升增大。

（2）由于流动性与和易性的要求，泵送商品混凝土的坍落度增加，水泥标号提高，骨料粒径减小，水泥用量、用水量、砂率等都比以往现场拌制混凝土有显著的增大，以及减水剂、各种外加剂的应用，从而导致混凝土收缩及水化热都比以往现场拌制混凝土有较大幅度的增加，且收缩时间延长。国家标准规定，建筑工程使用的石子应为连续级配，最小粒径为5mm。同时，研究表明选择粗细骨料级配良好且最大粒径尽可能大的骨料可以减少混凝土中水泥的用量。采用5～40mm的骨料比用5～25m的，在相同水灰比时可减少水泥20kg/m3。这不光是节约水泥的问题，采用5～40mm的骨料还可以在一定程度上减小混凝土的收缩。可是，实际工程中，石子空隙率越来越大己成为不争的事实，许多工程根本无法做到连续级配，况且人们由于只重视混凝土强度而对石子的要求仅限于强度的要求和最大粒径的控制，对粗细骨料的级配往往忽视.这也是当前混凝土收缩越来越大，造成混凝土结构开裂日趋严重的一个原因。总之，当前由于种种原因造成混凝土收缩越来越大，对表面系数不大的梁柱结构来说，开裂风险似乎并不大，但对表面系数较大的楼板却非常敏感。因现浇楼盖配筋率一般都较小，对裂缝开展的约束作用较小，楼板一旦出现收缩裂缝，虽然开始裂缝较小，但在温湿度交替变化和荷载等多种因素的影响下，加之混凝土收缩变形是一个漫长的时间过程，因此很容易形成较大的裂缝。