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钢筋混凝土楼板裂缝的成因分析

【摘要】本文结合珠海保税区天然宝杰数码有限公司员工宿舍现浇钢筋混凝土楼板裂缝的案例进行分析，从混凝土收缩、温度影响、施工工艺、材料质量等方面来剖析混凝土裂缝的成因，探讨施工中具体的防治措施及处理方案。
【关键词】裂缝；混凝土收缩；温度；保护层厚度；养护；线管密集区
珠海保税区天然宝杰数码有限公司员工宿舍结构设计为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑物设计7层，总建筑面积17900m2，单层建筑面积为2520m2。结构设计板厚120mm，板采用APB235级钢筋，绑扎为网片；楼板采用C25商品砼，掺加15%粉煤灰，采用泵送方式，坍落度为15-18cm。二层混凝土楼板在2009年10月8日浇注后7天后出现较多不规则的裂缝，具体表现在：楼板表面出现如龟裂状裂纹，裂缝宽度在0.1～0.2mm之间；楼板跨中出现非贯穿性裂缝，且大多数裂缝宽度在0.3～0.5mm之内，经观察裂缝比较稳定不再出现继续发育的状态。
一、裂缝的成因分析
1、混凝土收缩引起裂缝
楼板表面出现龟裂状裂缝是由于混凝土表面的凝固速度较内部快，从而使表面混凝土的受到内部混凝土的作用，兼之在初凝过程中混凝土的抗拉强度很低，使得混凝土表面出现裂缝。龟裂状裂缝产生的时间以及严重程度和混凝土的外界环境具有密切关系，比如气温、混凝土表面风速等，气温越高、风速越大，该类型裂缝出现的时间越早并且越严重。由于珠海保税区位于海边，混凝土浇筑期间温度高、风速大，导致了楼板表面出现龟裂状裂缝。
2、温度影响引起的裂缝
水泥在水化过程中产生水化热，并且其30~50%的热量在浇筑3天内放出，但由于混凝土是热的不良导体，产生的大量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而混凝土表面散热比较快，使内外截面产生温度梯度，特别是昼夜温差大时，内外温差差别更大，内部混凝土热胀变形产生压力，外部混凝土冷缩变形，产生拉应力，由于此时混凝土抗拉强度较低，当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土便产生裂缝。由于二层楼板在上午约11点开始浇筑，兼之10月份珠海昼夜温差变化大，从而导致了混凝土因昼夜温差过大产生裂缝。
3、施工中在混凝土未达到规定强度就过早施工、加荷引起的裂缝。
在《混凝土结构工程施工质量验收规范》中规定，混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在混凝土上踩踏或安装模板及支架。但在二层楼板浇筑完成后，建设单位为了抢时间、赶进度，要求施工单位在浇筑完成不到12小时就开工。施工作业人员在刚浇筑好的现浇板上任意踩踏、搬运材料，集中堆放钢筋、钢管、支架、模板、砖块、砂浆等等，人为地造成了现浇楼板裂缝的产生。
4、板面负筋下沉产生的裂缝。
在施工过程中，由于个别施工人员野蛮操作，任意踩踏钢筋，致使板面负筋下陷，导致板面钢筋保护层过大，较少了板截面的有效高度，使板的承载能力达不到设计的要求，从而也导致了该层板裂缝的产生。
5、由于配电线附近线管密集又未采取有效措施处理也是导致裂缝产生的一个主要原因。
二、裂缝的防治
1、认真做好现浇混凝土板的养护工作是防治裂缝产生的最重要、最有效的环节之一。按规定常温下混凝土浇筑后12小时内必须覆盖保温养护，普通混凝土不少于7天，掺用缓凝外加剂及抗渗要求的混凝土不少于14天。如果忽视混凝土的养护，一方面混凝土会因内外温差不平衡产生巨大的温度应力造成混凝土出现贯穿性裂缝，另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分，因而大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的养护，即可减少温度产生的裂缝，也可以降低混凝土收缩而产生的裂缝。
2、拆除底模板及支架时混凝土构件强度必须达到设计要求，特别是对于悬挑构件、跨度较大的梁板，在拆模后设置必要的回顶可以有效防止裂缝的产生。混凝土构件强度根据同条件养护试块试压强度和现场回弹强度判定。
3、现浇板不要过早上人、堆料、施加荷载，因为混凝土浇筑后要有一个硬化过程才会有强度。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下就在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑，这样带给现浇板的不是强度，而是更多的裂缝。因此，必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后，才允许在混凝土面上作业。
4、严格控制板面负筋保护层厚度。一般情况下采用Φ8~10的钢筋马蹬按照纵横间距1000mm左右来固定负筋的位置，为了更好控制板面负筋保护层厚度，我们在施工期间采用Φ14螺纹钢筋制作成约1000mm的长马蹬放置在距离梁边500mm左右的位置，有效减少了板面负筋的下沉。
此外，实践证明在混凝土浇筑过程中安排责任心强的专职钢筋工全过程跟踪检查调整板面负筋的位置也是有效控制板面负筋保护层厚度的重要措施。
5、混凝土原材料的质量控制。
珠海地区多采用泵送商品混凝土，商品混凝土具有坍落度大、砂率大、相应体积收缩大的特点，兼之由于商品混凝土公司的无序竞争，导致珠海市