基于目前建筑施工中梁板结构裂纹产生原因及应对措施

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【摘 要】梁板结构砼裂纹的控制越来越成为广大施工单位，特别是商品砼生产厂家关注的问题 ，通过调查查阅相关资料 ，并在部份工程进行了试验 ，文章就裂纹产生的一些原因分析和控制办法作探讨，供大家参考。

【关键词】梁板结构；裂纹规律；原因分析；对策措施

前言：

一 裂纹产生的规律

1.1春秋季节梁板结构裂纹多发期，大风天施工的楼板如不采取有效措施，裂纹多而宽 ，阴天、小雨天施工的楼板裂纹极少；

1.2楼板裂纹一般发生在浇筑后 1-3小时，板面裂纹多在梁板交界处 、厚度变化处、梁板钢筋上部。砼表面搓毛裂纹少，表面压光裂纹反而多；

1.3楼层越高由于高空风速大且泵送砼需坍落度大，楼板裂纹越不易控制 ；

1.4楼板厚度越大，裂纹越少。

二 裂纹原因分析

商品砼为满足运输、泵送的要求 ，其水泥用量较现场搅拌砼大，同时 ，砼砂率增大及外加剂的掺人使坍落度为 8O～200mm 的预拌砼收缩大大加大有关资料介绍 ，砼早期裂纹主要是沉缩和干缩引起的。砼沉缩变形之大小与砼流态有关 ，砼流动性越大 ，相对沉缩变形亦越大 ，如不注意 ，极易引起早期裂纹。此外 ，砼在硬化过程中，水分蒸发会产生脱水收缩 ，从而造成早期干缩裂纹 。砼表面水分蒸发速度越快 ，其干缩值越大，归纳起来 ，影响砼沉缩和干缩有如下几个方面 ：

2.1 砼流动性

砼流动性越大 ，沉缩量越大。中等流态砼相对 沉缩变形为 6O×10 4～100×10一4，大流态砼则 为 200×10一4沉缩变形几乎超过普通干缩变形的 30～60倍。

2.2 水 泥品种和矿物成份水泥中各种矿物成份对干缩影响不一，其 中C2S和 C4AF收缩率小 ，C3A收缩率最大，因此 ，耐硫酸盐水泥和低热水泥其矿物成份中 C2S和 C4AF

相对含量多，C3A含量少，其干缩相应也较小，详见表1 ：

各种硅酸盐水泥 中矿物含量 （ % ）矿物成份 变通水泥 低热水泥 早强水泥 耐硫酸盐水泥 C3S 52 41 65 57 C2S 24 34 19 23 C3A 9 6 8 2 C4AF 9 13 9 13 此外应避免不同品种水泥混用，因不同品种水泥凝结速度 、收缩值均不同，混用会导致砼开裂 。

2.3 水泥细度

水泥颗粒的粗细 ，对水泥的性能有很大影响，颗粒越细其水化 、凝结硬化速度越快 ，早期和后期强度均较高 ，需水量增 大，但水泥颗粒过细，其在空气中的收缩性也较大，因此国家标准中对水泥细度作了相应规定。

2.4 砼体积形状

大体积砼 （最小截面尺寸>lm），由于水化热积聚在内部不易散发 ，砼内部温度升高产生很大内外温差 ，由此产生的温度应力造成硬化初期 混凝土的开裂 。

2.5 外加剂对收缩的影响

据资料介绍 当配合 比和用水量不变时 ，用木钙配制的坍落度增大砼 ，收缩值略大于不掺木钙的基准砼 ，掺高效减水剂配制 的高强砼其收缩值与不掺者比，差别不大 ，略有降低 。总之，在商品砼中，掺减水剂用于改善和易性，增大坍落度时，其收缩值接近或略大于不掺者 ，但一般不超过 1×10一4，在预应力砼 中，为减小预应力值损失 ，宜掺少量膨胀组份。 引气剂 的掺人会使砼 中引入一定量的空气，但由于它同时又改善了砼和易性，可减少砼用水量，从而减少由于引气增大干缩的影响 ，因此砼 中适当引气对砼干缩影响不大。

2.6 原材料及配合比对砼收缩的影响

（1）砂 ：砂的含泥量及粒径对砼干缩有较大影响。采用细砂时，每m3。砼用水量比中、粗砂增加用水量20-25KG，由于用水 量增大导致砼干缩的增大。砂含泥量对砼收缩影响较大 ，随着含泥量增大 ，砼收缩增大 ，抗拉强度降低。

（2）石子 ：石子粒径加大，砼配合 比不变的情况下 ，其用水量或水泥用量相应减少，砼收缩随之减少 。但泵送砼由于受输送管径和泵送高度的影响，粗骨料不宜过大 。同样石子含泥对其收缩极不利。

（3）水泥用量 ：砼中水泥用量增加，其收缩随之加大。

（4）砂率 ：砼 中粗骨料是抵抗收缩的主要材料。在配合比完全相同的情况下，砼干缩随砂率增大而增大 。砂率降低 ，即增加粗骨料用量，对控制砼裂纹有显著效果。因此泵送砼在满足泵送要求前提下，宜尽可能降低砂率。

（5）水灰 比：水是影响砼收缩的主要因素。砼中用水量越大 ，坍落度越大，则越干缩越大。因此严格控制水灰 比对预拌砼是十分重要的。

2.7 环境

施工时的气象条件是影响砼板面裂纹的主要因素，经验证明，在气候干燥 和大风季节，砼浇灌后不覆盖会立 即开裂 ，据有关资料介绍 .风速为 16m/s 时 ，砼 中水分蒸发速度为无风时的4倍 ，相对湿度为10%时，蒸发速度为相对湿度90%时的9倍以上 ，如果将风速和湿度影响叠加，则可推算 出此时砼干燥速度是通常条件下的10倍之多 ，因此，表面较大的楼板上就会产生裂纹 ，这种裂纹往往是上下贯通的，其特征是楼板上面比下面开裂处多，经楼板承载力证明，这种开裂一般对楼板刚度及承载力降低很小。

2.8 设计

（1）楼板含钢率过小或含钢率不变而配置钢筋直径过大，钢筋间距过大会降低楼板抗裂性能。

（2）梁板结构断面突变或楼板开洞，造成应力集中而在变截面处和孔洞转角处开裂，一般结构变断面处的裂纹还较宽。

（3）根据资料介绍，楼板厚度小于 14cm易产生裂纹 。

2.9 施 工

（1）振捣时间过长，砼 中石子下沉 、表面出现一层灰浆层 ，因而降低了楼板表面粗骨料含量，加大了收缩 ，导致砼表面出现 网状裂纹。

（2）砼振捣后，未及时搓毛和抹压，使沉缩裂纹得不到及时愈合就硬化 了。

（3）砼浇筑后表面未及时覆盖浇水养护 ，表面水分迅速蒸发，产生干缩裂纹。

（4）厚大体积基础底板未按热工计算采用温控措施 ，导致砼内外 温差>250C，产生较大温度应力而开裂 。

（5）基础底板砼在浇灌振动过程中，会产生大量泌水 ，若不采取措施及时排除会降低砼质量和抗裂性 。

（6）砼梁板工程模板支承不牢 ，刚度不足，使砼梁板变形导致裂纹。

（7）楼板上部架立筋保护层过小，一旦砼产生沉降和塑性收缩，板面极易产生裂纹 。

（8）梁板结构支撑过早拆除或过早上荷载 ，会导致砼梁板产生裂纹。

三 防治裂纹技术措施

通过裂纹产生原因分析 ，在某地区部分工程初步摸索出一些防治裂纹的措施效果较好。

3.1 砼生产质量控制

（1）砼生产质量控制：

砂：宜采用细度模数 M=2.8～3.0中砂 ，严格控制含泥量≤2% 。

石：采用级配良好卵石 ，并控制含泥量≤1%。

水泥：采用 425#矿渣水泥或低热水泥。

（2）配合比及生产控制：

前面 已经介绍，粗骨料可阻止水泥收缩从而防止裂纹的产生，因此楼板用砼在满足泵送 的基础上尽可能降低砂率，一般可控制在 38～40。砼水灰 比是影响强度和裂纹的主要因素 ，水灰比大，砼坍落度大，其收缩亦越大，也就越容易产生 纹 ，因此施工楼板时，应严格控制砼坍落度，一般6～18cm 为宜，不宜过大 。 粉煤灰及磨细矿渣在砼中具有形态效应、活性应、微集料效应，因此它能改善和提高新拌砼和硬砼的性能，改善砼和易性，降低砼泌水性，特别对送砼可改善其可泵性 ，减少在输送管中的堵塞和离 ，降低砼与管壁的阻力，延长泵机和管道的寿命，由于其可泵性的提高和泌水性降低，在相同坍落情况下，砼用水量可降低，从而减少砼早期沉缩，有利于裂纹的控制.另外，据资料介绍掺磨粉煤灰砼孔体积和孔径分布明显改善，孔隙率大降低，其微观结构有利于提高抗冻性和耐久性，粉灰微珠自身具有很好的强度 ，能阻碍裂纹的延伸护展，削弱主裂纹断裂能量，有利于提高砼耐久性。

此外高温季节为避免砼过快硬化，应采取适当措施缓凝，为施工抹压提供条件。

3.2 施工质量控制

（1）布料 砼布料应均匀，防止一处集中堆料造砼过振；

（2）振捣 砼振捣时振动棒移动间距宜 400mm 右，每次振捣时间以 5～ 15秒为宜，振捣时间过，粗骨料下沉，砼表面砂浆层过厚，表面易产生裂。砼浇灌后1～2小时，有条件的工地可对砼进行二次复振，据资料介绍，二次复振会给砼强度和密实带来 良好的影响，一般情况下可提高砼强度 5～ 20%，同时复振时砼液化可愈合楼板早期裂纹。

（3）抹压 除复振外，还应在表面水基本收干前，适时用木抹子磨平搓毛2遍，拍打液化砼，愈合纹 。

（4）养护 砼成型后 ，适时提供良好的温湿度环，防止大风袭和阳光爆晒，表面水份剧烈蒸发，形楼板上部和下部硬化速度不均和差异收缩 ，是控裂纹的关键工序。 空气相对湿度低的季节，可采用人工喷雾 ，加大气湿度。春季大风天，空气相对湿度低 ，日照较，砼浇灌后约 1～2小时，采用高压水喷雾法加大施工环境湿度（相当下细雨感觉）。 砼初凝前后用手按砼表面无坑时，开始设专人浇水养生。水量随砼表面强度增长而加大，当砼表面刚一变 白时，用 5～10mm 水膜覆盖表面l2小时以上。此方法为水膜养护法，至此 ，砼早期裂纹基本可得到 良好控制。可稍停养 生若 干小时楼板放线。然后再一日数次浇水养生，保持砼表面潮湿7天以上 ，确保砼强度正常增长。 砼早期采用喷雾 、水膜养护法施工是控制板面 裂纹既经济又有效的方法。建议广大施工单位推广应用。

（5）幼令砼保护 目前各工程都处快节奏、短工期施工条件，三、五天一层楼，因此往往楼板施工完 几小时，就上荷载，个别缺乏素质的施工队伍 ，将模具、脚手架、钢筋过早集 中堆放在楼板上 ，甚至 冲击性荷载加到幼令砼上，造成楼板隐患和开裂。因此，施工单位应遵守《砼结构施工及验收规范》规定 ，在砼幼令期（砼达 1.2Mpa前）不得在其上踩踏、支模 、加荷。

（6）拆模 现浇梁板结构模板及支撑过早拆除造成梁板结构开裂 ，为此，用户制作梁板结构要同条件养护试件 ，拆除底模前 ，要提供砼 自然养护试件强度 ，严格按规范要求指导拆模 。

3.3 裂纹处理

楼板裂纹应尽量消灭在萌芽之中，因此在砼终凝前应设专人在早期沉缩裂纹处拍打，若裂纹仍不愈合，可用水泥：膨胀剂9：1（重量比）搅成泥浆在裂纹处搓抹。

四 结语：

梁板结构裂纹的控制是个涉及原材料质量、砼配合比、砼生产质量控制 、施工气象、设计、施工等 ，需要各部门、各环节共同努力、精心配合才能凑效 ，通过实践证明，裂纹是可以控制在最小范围的。