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摘 要：现浇钢筋混凝土楼板裂缝是常见的质量通病。施工中经常发现其结构表面出现龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。这些裂缝的出现不但影响楼板的抗渗能力，而且还会引起钢筋的锈蚀和混凝土的碳化，严重时甚至影响楼板的承载能力。所以，在施工中必须采取各种有效的措施和合理的方法来预防裂缝的出现，特别要避免有害裂缝的产生。本文主要从原材料控制以及施工操作方面来剖析裂缝产生的原因，探讨施工中具体的预防措施。
关键词：钢筋混凝土；原因；预防措施
Abstract: Cracks in cast-in-place reinforced concrete slab is a common quality problems. Construction often find their structure surface cracking, longitudinal, transverse cracks and diagonal crack. These cracks will not only affect the impermeability of the floor, but also cause the corrosion of steel bar and concrete carbonization, even a serious impact on the floor load capacity. Therefore, in construction must take all kinds of effective measures and rational approach to the prevention of cracks, especially to avoid harmful cracks. In this paper, mainly from raw materials control and operation aspects to analyze the reasons caused the cracks in construction, discusses the concrete prevention measures.
Keywords: reinforced concrete; causes; preventive measures
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
1.分析裂缝产生的原因
1.1混凝土的收缩变形使楼板产生裂缝
凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内,通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝,在梁、板中都有可能产生；另一类是塑性收缩裂缝,常出现在板中,裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。
新浇筑的混凝土经压实后,由于重力作用,重的固体颗粒向下沉,迫使轻的水向上移,即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉,或水泥结硬阻碍了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉,则仅使结硬后混凝土的体积减少,并不会产生裂缝。
塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响,影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度,当水分蒸发速度超过了泌水速度时,就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素(如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度)都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1～2mm。这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现,因为角部的干缩不受约束;相反,如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。
1.2硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩
自身收缩与干缩一样,在浇筑后相当长的时间约1～2a才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少；水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计；但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积；当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。
1.3施工方法不当使楼板产生裂缝
1.31施工荷载过于集中
在楼板混凝土刚刚失去塑性但强度还没有达到一定程度时,最容易受到损害,造成无法修复的缺陷,需要很好的保护。现代施工节奏较快,往往在混凝土刚刚终凝时即开始上层施工,大量的施工材料、机具、人员等施工荷载,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝。
1.32上人操作时间过早
有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。
1.33模板与支撑有间隙
近年来建筑楼板施工多采用竹胶板做模板,竹胶板铺设后应使用钉子与下面的木方支撑肋钉牢固,否则竹胶板与木方之间会产生空隙,当受到上部压力时,竹胶板会下陷变形(俗称“喘气”)。混凝土浇注过程中因荷载较小,有时模板不变形,当楼板再承受施工活荷载时,就会产生变形,从而导致楼板混凝土裂缝。
1.34拆除墙角模板方法不当
当上层墙体拆除角部钢模板时,施工人员往往图方便,将拆下的角模板直接推倒砸在楼板上,巨大的冲击力经常导致楼板角部出现环状的密集微裂缝。
1.35板內埋管集中
现代楼房设计中多采用将各类强电、弱电管线在楼板内暗敷的方式,经常出现楼板内电气埋管集中的现象,集中的塑料埋管占据了较大的楼板截面,形成局部薄弱带,在混凝土终凝前往往在塑料管弹性力作用下产生与管线走向一致的楼板裂缝。
1.36重物冲击
在使用塔吊向新浇注的楼板上吊运钢筋、电焊机、料箱(斗)等重量较大的物体时,经常由于指挥控制不当以及下部未垫方木等原因,物体下落速度较快,导致重物直接冲击楼板,产生楼板裂缝。
2.裂缝的预防措施
2.1严格控制原材料的质量，认真做好各项原材料的检测试验工作，不合格的材料坚决不用；采用级配合理的粗细骨料，严格控制骨料中的含泥量。控制粗骨料中活性二氧化硅和活性碳酸盐含量，减少混凝土碱骨料反应引起裂缝。细骨料选用级配好的中砂或中粗砂，严禁使用粉砂。粗细骨料级配越好，空隙率越小，总表面积越小，混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热降低，温度裂缝就将随之减少。同时，骨料中的含泥量也要严格限制，避免水泥浆收缩，而增加裂缝的机率。
2.2严格控制混凝土的配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的粗细骨料，通过控制孔隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。配制的混凝土用水量大，坍落度就大，混凝土流动性好，但是混凝土硬化过程中收缩就越大，容易产生裂缝。因此在满足混凝土流动性、黏聚性和保水性的同时，尽量减少用水量、降低水灰比，这是减少收缩裂缝的根本措施。
2.3在混凝土浇筑和振捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免其过多吸收水分；振捣过程中应尽量做到既振捣充分又应避免过振。建议对浇筑后的混凝土进行二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，减少内部微裂缝的形成和发展，提高混凝土与钢筋的握裹力，增加混凝土的密实度，可以使混凝土的抗压强度提高10%～20%之间，从而提高抗裂性。
2.4混凝土楼板浇筑完毕后，要加强对楼面混凝土的养护和监督工作。对板面应及时用材料覆盖、保温，及时养护，防止强风和烈日曝晒。另外，混凝土楼板浇筑完毕后，禁止在混凝土表面撒干水泥抹面。进行适当的二次抹面，可以控制混凝土初凝后出现的细微干缩裂缝的进一步开展，并使之缝合，从而可以大大降低裂缝发生的几率。
2.5控制楼板弹性变形及支座负弯矩的产生。严格施工操作程序，不盲目赶工，杜绝过早上荷载和过早拆模。在浇捣楼板混凝土时铺设操作平台，防止施工操作人员直接踩踏上层负弯钢筋。浇筑和振捣过程中更要派专人维护钢筋，随时将位置不正确的钢筋进行复位，严格控制板面负弯矩钢筋的保护层厚度。通过在梁两侧板的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免产生裂缝。
2.6后浇带施工时应认真领会设计意图，制定专项施工方案。按规矩支设模板，避免出现斜茬；按设计图纸要求留企口缝，剔除后浇带两侧的疏松混凝土，使新旧混凝土结合紧密；将施工中踩踏的钢筋恢复到原位；使用高一标号的微膨胀混凝土浇筑后浇带。
2.7管线敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处设置线盒，在多根管线的交汇处采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，保证管线之间的混凝土振捣密实。对于较粗的管线或多根管线的交汇处，交汇处的混凝土截面大量削弱，可按预留孔洞构造要求在四周上下增设井字形抗裂构造钢筋。
3.结语
综上所述，通过严格控制原材料质量，加强施工操作方面的管理，严格按现行规范要求进行施工，可以避免绝大部分楼板裂缝的产生。现浇混凝土楼板要想彻底消除裂缝现象，尚有待不断提高施工技术和积累经验，进行技术创新，找出更为科学的解决方法，才能有效地消除裂缝。
关键词：钢筋混凝土；原因；预防措施
Abstract: Cracks in cast-in-place reinforced concrete slab is a common quality problems. Construction often find their structure surface cracking, longitudinal, transverse cracks and diagonal crack. These cracks will not only affect the impermeability of the floor, but also cause the corrosion of steel bar and concrete carbonization, even a serious impact on the floor load capacity. Therefore, in construction must take all kinds of effective measures and rational approach to the prevention of cracks, especially to avoid harmful cracks. In this paper, mainly from raw materials control and operation aspects to analyze the reasons caused the cracks in construction, discusses the concrete prevention measures.
Keywords: reinforced concrete; causes; preventive measures
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
1.分析裂缝产生的原因
1.1混凝土的收缩变形使楼板产生裂缝
凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内,通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝,在梁、板中都有可能产生；另一类是塑性收缩裂缝,常出现在板中,裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。
新浇筑的混凝土经压实后,由于重力作用,重的固体颗粒向下沉,迫使轻的水向上移,即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉,或水泥结硬阻碍了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉,则仅使结硬后混凝土的体积减少,并不会产生裂缝。
塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响,影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度,当水分蒸发速度超过了泌水速度时,就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素(如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度)都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1～2mm。这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现,因为角部的干缩不受约束;相反,如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。
1.2硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩
自身收缩与干缩一样,在浇筑后相当长的时间约1～2a才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少；水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计；但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积；当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。
1.3施工方法不当使楼板产生裂缝
1.31施工荷载过于集中
在楼板混凝土刚刚失去塑性但强度还没有达到一定程度时,最容易受到损害,造成无法修复的缺陷,需要很好的保护。现代施工节奏较快,往往在混凝土刚刚终凝时即开始上层施工,大量的施工材料、机具、人员等施工荷载,特别是高层结构使用的钢制大模板,经常在楼板中间位置集中堆放,造成楼板中间部位出现大量不规则的微小裂缝。
1.32上人操作时间过早
有时为了抢工期,施工人员往往在楼板混凝土强度尚未达到规范要求的1.2MPa时,即开始在上面施工作业,这时楼板受到动荷载的作用,必然在混凝土内部产生微裂缝。
1.33模板与支撑有间隙
近年来建筑楼板施工多采用竹胶板做模板,竹胶板铺设后应使用钉子与下面的木方支撑肋钉牢固,否则竹胶板与木方之间会产生空隙,当受到上部压力时,竹胶板会下陷变形(俗称“喘气”)。混凝土浇注过程中因荷载较小,有时模板不变形,当楼板再承受施工活荷载时,就会产生变形,从而导致楼板混凝土裂缝。
1.34拆除墙角模板方法不当
当上层墙体拆除角部钢模板时,施工人员往往图方便,将拆下的角模板直接推倒砸在楼板上,巨大的冲击力经常导致楼板角部出现环状的密集微裂缝。
1.35板內埋管集中
现代楼房设计中多采用将各类强电、弱电管线在楼板内暗敷的方式,经常出现楼板内电气埋管集中的现象,集中的塑料埋管占据了较大的楼板截面,形成局部薄弱带,在混凝土终凝前往往在塑料管弹性力作用下产生与管线走向一致的楼板裂缝。
1.36重物冲击
在使用塔吊向新浇注的楼板上吊运钢筋、电焊机、料箱(斗)等重量较大的物体时,经常由于指挥控制不当以及下部未垫方木等原因,物体下落速度较快,导致重物直接冲击楼板,产生楼板裂缝。
2.裂缝的预防措施
2.1严格控制原材料的质量，认真做好各项原材料的检测试验工作，不合格的材料坚决不用；采用级配合理的粗细骨料，严格控制骨料中的含泥量。控制粗骨料中活性二氧化硅和活性碳酸盐含量，减少混凝土碱骨料反应引起裂缝。细骨料选用级配好的中砂或中粗砂，严禁使用粉砂。粗细骨料级配越好，空隙率越小，总表面积越小，混凝土的用水量和水泥用量就可以减少，水化热降低，温度裂缝就将随之减少。同时，骨料中的含泥量也要严格限制，避免水泥浆收缩，而增加裂缝的机率。
2.2严格控制混凝土的配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的粗细骨料，通过控制孔隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。配制的混凝土用水量大，坍落度就大，混凝土流动性好，但是混凝土硬化过程中收缩就越大，容易产生裂缝。因此在满足混凝土流动性、黏聚性和保水性的同时，尽量减少用水量、降低水灰比，这是减少收缩裂缝的根本措施。
2.3在混凝土浇筑和振捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免其过多吸收水分；振捣过程中应尽量做到既振捣充分又应避免过振。建议对浇筑后的混凝土进行二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，减少内部微裂缝的形成和发展，提高混凝土与钢筋的握裹力，增加混凝土的密实度，可以使混凝土的抗压强度提高10%～20%之间，从而提高抗裂性。
2.4混凝土楼板浇筑完毕后，要加强对楼面混凝土的养护和监督工作。对板面应及时用材料覆盖、保温，及时养护，防止强风和烈日曝晒。另外，混凝土楼板浇筑完毕后，禁止在混凝土表面撒干水泥抹面。进行适当的二次抹面，可以控制混凝土初凝后出现的细微干缩裂缝的进一步开展，并使之缝合，从而可以大大降低裂缝发生的几率。
2.5控制楼板弹性变形及支座负弯矩的产生。严格施工操作程序，不盲目赶工，杜绝过早上荷载和过早拆模。在浇捣楼板混凝土时铺设操作平台，防止施工操作人员直接踩踏上层负弯钢筋。浇筑和振捣过程中更要派专人维护钢筋，随时将位置不正确的钢筋进行复位，严格控制板面负弯矩钢筋的保护层厚度。通过在梁两侧板的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免产生裂缝。
2.6后浇带施工时应认真领会设计意图，制定专项施工方案。按规矩支设模板，避免出现斜茬；按设计图纸要求留企口缝，剔除后浇带两侧的疏松混凝土，使新旧混凝土结合紧密；将施工中踩踏的钢筋恢复到原位；使用高一标号的微膨胀混凝土浇筑后浇带。
2.7管线敷设时应尽量避免立体交叉穿越，交叉布线处设置线盒，在多根管线的交汇处采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，保证管线之间的混凝土振捣密实。对于较粗的管线或多根管线的交汇处，交汇处的混凝土截面大量削弱，可按预留孔洞构造要求在四周上下增设井字形抗裂构造钢筋。
3.结语
综上所述，通过严格控制原材料质量，加强施工操作方面的管理，严格按现行规范要求进行施工，可以避免绝大部分楼板裂缝的产生。现浇混凝土楼板要想彻底消除裂缝现象，尚有待不断提高施工技术和积累经验，进行技术创新，找出更为科学的解决方法，才能有效地消除裂缝。