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摘要：混凝土裂缝已成为建筑工程质量通病，其中最常见也是最多的是现浇楼板裂缝。如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切需要解决的技术难题。混凝土开裂后，严重影响结构的整体性和耐久性。本文分析了混凝土现浇楼板裂缝产生的机理，从各个环节提出了预防现浇楼板裂缝的综合措施，以减少现浇楼板裂缝发生的机会。
0 引言 随着城市基础设施、商品房的大规模建设，混凝土以其结构受力性能好，承载能力大、整体刚度强、施工成型方便，又具有较高的工程耐久性。已经广泛应用于工业与民用建筑、道路、桥梁、水利等工程。商品混凝土行业得到飞速发展，但是随之而来的是大量的裂缝问题，严重影响结构安全和耐久性、有碍观瞻。本文结合工程实例，探讨现浇楼板的裂缝成因及预防控制措施。混凝土常见裂缝包括荷载裂缝、环境条件裂缝、施工裂缝。 1 现浇楼板裂缝的成因分析 现浇楼板裂缝主要是发生在早期由环境不适和施工养护不当导致。以变形裂缝为主。变形裂缝由混凝土收缩变形、温度应力变形、地基不均匀沉降变形组成，而现浇楼板中绝大多数裂缝是收缩变形裂缝。由于现浇楼板一般面积较大，截面厚度小，构件间变形不均，约束作用较大，很容易导致表面和贯穿性裂缝。混凝土的收缩变形包括凝缩、干缩、硬化收缩、及碳化收缩。其中凝缩和干缩占现浇楼板裂缝的主要部分。凝缩：混凝土浇筑后8~12h之间处于凝结阶段内，由于水化反应还未充分进行，混凝土中水主要是以游离态存在，可能出现泌水和水分的急剧蒸发，从而形成无规则凝缩裂缝；干缩：混凝土终凝之后，混凝土中除参与水化反应的水，其余以游离态存在于固相晶格之间。在大风干燥环境下，游离水分蒸发形成干缩；硬化收缩：水泥水化反应的发生使混凝土体积减小，形成一定的硬化收缩；碳化收缩：大气中的CO2与混凝土中的Ca（OH）2发生化学反应生产CaCO3体积缩小，形成碳化收缩。 2 裂缝控制思路 2.1 结构和施工设计方面 结构和施工设计方面采取措施，主要有在墙体配筋时采用细密原则、局部加强（如跨中扳挤结合处）、后浇带、沉降带和加强带的巧妙应用；设计人员应对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计。有效进行裂缝控制应合理设计混凝土的强度等级，使之与使用要求相符合。加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩，防止混凝土产生有害裂缝。 2.2 选材和配比方面 采用低热水泥，在保证强度的前提下尽可能多掺加优质矿粉掺合料，以降低水化热，改善抗裂性能。因为掺合料的质量对混凝土裂缝有显著影响，当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉，它们可以提高混凝土的和易性，大大改善混凝土工作性能和可靠性，粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。掺外加剂混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩，夏天砂石料场和水池要盖遮阳棚。严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中砂，如砂粒过细，砂的含泥量超过标准，不仅降低强度，也会使混凝土产生裂缝，这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。石子采用连续级配，含泥量要小、不允许有泥块。因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的粘结力降低，而且会增加混凝土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。使用高效缓凝减水剂，延长混凝土凝结时间，降低水化热和推迟水化热的高峰。反之凝结时间过早，将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结，易出现层间缝隙，使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝，应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计，选择最优方案。 2.3 施工养护方面 施工养护方面采取措施，主要有模板的选用、混凝土拌合物的运输、混凝土的浇注、振捣和养护都要考虑。大风干燥环境下施工时应先用水润湿模板。采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置，保证在施工过程中板面钢筋不再下沉，从而可有效控制保护层，避免支座处因负筋下沉，保护层厚度变大而产生裂缝，板的保护层厚度不应大于15mm。 梁板混凝土应同时浇筑，一般用“赶浆法”依次向前推进，先将梁浇筑成阶梯形，当达到楼板位置时再与板一起浇筑。使用插入式振动棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动。不漏振，过振。不得踩踏或振动到钢筋使产生位移。整个施工过程应连续有序进行，宜在混凝土初凝时间内完成全部混凝土的浇筑、振捣、抹光，如确实需要间歇，应设置施工缝或变形缝。 掌握好混凝土的收光时间，混凝土在初凝后终凝前应进行不少于两次抹平、压光。浇注完毕后12h内加以覆盖，在大风干燥季节施工，应随即浇筑随即抹光，铺塑料薄膜，不宜待终凝才开始养护。 养护应以混凝土表面始终处于润湿状态为准，养护时间不得少于14d。混凝土养护是整个施工过程中必不可少的一个环节， 忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝，尤其在高温下施工，更应经常浇水养护，这样既可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，有效控制裂缝。 3 工程应用 3.1 原材料 水泥：海螺水泥P·O.42.5。 粉煤灰：皖江电厂Ⅱ级粉煤灰，细度13%。 矿粉：马钢S95矿粉。 细骨料：Ⅱ区中砂，细度2.6。 粗骨料：铜山5～31.5碎石，连续级配。 外加剂：FDN-5，掺量1.8%，减水率22%。 3.2 混凝土配合比 混凝土配合比见表1 表1 混凝土配合比（kg/m3）
混凝土实测容重2410kg/m3，出机坍落度180mm，现场坍落度170mm，初凝6h，终凝10h，标养7d强度22.3MPa，28d强度31.8MPa。 3.3 存在的问题及产生原因 某中学教学楼5#、6#楼二层楼板浇筑半个月后，下雨出现楼板渗水、漏水现象。业主方和监理方提出质量疑议，先后邀请当地质监部门、省检测站专家会同施工方、业主代表、监理、混凝土公司技术人员等，对混凝土楼板质量进行现场检查和分析，得出： （1）施工单位没有对混凝土上表面按《钢筋混凝土结构施工验收规范》第27～32页规定进行抹压，导致外观粗糙，大量石子裸露，混凝土表面原生微裂缝扩展形成不规则裂缝，引起混凝土楼板漏水。 （2）混凝土楼板局部漏水原因是施工过程漏振或者欠振引起混凝土不均匀，在混凝土新旧接茬处存在施工冷缝，引起混凝土楼板漏水。 （3）施工未按《钢筋混凝土结构施工验收规范》第27～28页规定在混凝土初凝开始时进行必要的二次抹压收光，使混凝土由于自收缩引起的微裂缝没有愈合，导致混凝土出现收缩裂缝，引起楼板漏水。在混凝土凝固前，混凝土水分在毛细管中如同进入微型水泵一样，随着毛细管端口水分的蒸发，水分会源源不断的通过这个微泵向外散失。使混凝土内部两个毛细管之间的塑性混凝土，由于承受不了内应力的拉伸，发生裂缝。因此在正常配合比和施工养护的条件下，寻找最佳的二次抹压时间，破坏毛细管微泵，阻止水分上升，同时覆盖上表面进行充分而及时的湿养护，防止水分蒸发，预防由于内部水分迁移引起的内应力产生，是预防混凝土自收缩形成裂缝的关键。建议在混凝土初凝之前进行二次抹压，破坏毛细管结构，使塑性混凝土表面毛细管封堵，阻止水分上升，及时在混凝土上表面进行覆盖，减少水分的蒸发，便可以消除塑性混凝土引起的裂缝。 （4）根据现场情况，本应在混凝土浇筑完毕后及时对混凝土进行浇水养护，但施工单位没有进行浇水，导致混凝土由于自收缩引起的微裂缝不但没有愈合，相反由于干燥使混凝土自收缩形成的裂缝扩大，引起楼板漏水。 4 工程应用及解决措施 4.1 存在问题的解决 清理楼板杂物，冲洗干净，使用甲基丙烯酸甲酯涂刷裂缝处，让甲基丙烯酸甲酯通过渗透进入混凝土内部，将开裂的混凝土部位粘结到一起，形成聚合物混凝土，起到预防混凝土漏水，提高混凝土弹性，韧性以及抗折强度的目的，最终实现楼板防漏。 4.2 预防措施 要求施工方按预拌混凝土施工规范，规范操作，使用插入式振动棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动。不漏振，过振。不得踩踏或振动到钢筋使产生位移。掌握好混凝土的收光时间，混凝土在初凝后终凝前应进行不少于两次抹平、压光。浇注完毕后12h内加以覆盖，在大风干燥季节施工，应随即浇筑随即抹光，铺塑料薄膜，不宜待终凝才开始保湿养护。保湿养护应以混凝土表面处于润湿状态为准，养护时间不得少于14d。 4.3 工程应用效果 在以上研究的基础上，保持原材料及配比不变，按上述施工方法施工，随即浇筑、随即抹光、随即铺塑料薄膜，利用混凝土中的游离水分进行自身保湿养护。48h后揭开薄膜浇水养护，以混凝土表面处于润湿状态为准，养护时间不少于14d。 该中学教学楼5#、6#楼 2～6层楼板均未出现裂缝和渗水现象。收到业主和监理方的好评。 5 结论 混凝土现浇楼板裂缝的原因很杂很多，防止现浇楼板的裂缝要抓住重点，由于现浇楼板裂缝主要是由于收缩变形引起的。通过正确选用原材料、合理设计混凝土配合比、合理设计建筑结构、严格遵守施工技术规程、加强施工监控、提高施工技术水平，就有可能极大程度减少现浇楼板裂缝的产生以及造成的危害。特别是在施工和养护方面要有针对性的预防裂缝的发生。
参考文献： [1] 黄士元.混凝土早期裂纹的成因及防治[J].混凝土，2000（7）. [2] 詹树林，钱晓倩.起始养护时间对混凝土早期收缩的影响[J].建筑材料学报，2007，10（3） [3] 钱晓倩，詹树林，方明晖，等.减水剂对混凝土早期收缩和总收缩的影响[J].混凝土，2004（5）. [4] 陈瑜，张起森.水泥混凝土早期抗裂性能的研究现状[J].建筑材料学报，2004，7 （4） 作者：钱友东
信息来源：混凝土科技网 |
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