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1、济南市行政事业资产运营有限公司综合服务楼 现浇混凝土楼板裂缝防治措施目 录1.工程概况12、钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因13、现浇混凝土裂缝防治的具体措施81.工程概况基础为人工挖孔灌注桩基础，C2区审批大厅在二层顶设转换层为框支剪力墙结构，其余部分为框架剪力墙结构。本工程建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为一级，人工挖孔桩桩身砼强度等级为C40，承台（梁）、基础拉梁、防水底板为C30、S8的混凝土，地下室混凝土墙柱采用C40的混凝土，C2区三层转换层梁板砼强度等级为C40，C1、C2区14层框支梁砼强度等级为C40，其余楼板砼强度等级为C30，卫生间、厨房操作间、地下室顶板室外楼板、屋
2、面现浇板采用抗渗砼，抗渗等级为S6。板厚为10CM左右。2、钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。 混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等
3、材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定1：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。 混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如
4、温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题。2.1温度应力产生的裂缝温度裂缝多发生在混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出1750027500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的
5、程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力）。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长
6、边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。2.2.砼收缩产生的裂缝 混凝土因收缩而导致的裂缝是混凝土裂缝最主要的形成原因。裂缝基本是由于水分蒸发和浆体收缩，收缩应力与混凝土的抗拉强度引起的，混凝土的收缩裂缝大体上有以下几种类型： 2.2.1.塑性收缩裂缝 塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的，一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，在室外会很快的蒸发；另一种情况是由于新拌混凝土颗粒之间的空
7、间充满了水，浇筑后的混凝土表面受风吹、日晒、外部的高温度和低温度等因素的影响，随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，继续蒸发水分，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。塑性收缩一般可达新浇筑混凝土体积的1%左右，大流动性混凝土有时可达2%。在浇筑大面积平板（如楼板层）时，当表面日晒或风大，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度时，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝，如不及时抹压和覆盖保水养护，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。 2.2.2水化反应收缩裂缝 水泥水化反应后，反应产物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前水泥矿物体积与水体积之
8、和，形成水化反应收缩。水泥的四种主要矿物的反应速度不同，水化反应的需水量不同，化学反应收缩量也不同。如硫化三碳在水化反应生成硅钙比为1.5的CSH凝时，水化反应的体积收缩量为2.5%。由于水泥熟料中硫化三碳含量为50%-60%，所以水化反应的浆体收缩量约为1.3%，而一般混凝土中浆体含量约占1/3，故水化反应可导致混凝土体积收缩约为0.43%，即浆体多的大流动性混凝土要多一些。又如 在水泥熟料中占8%-15%,所以水化反应的浆体收缩量为0.56%-1.05%,导致混凝土体积收缩为0.2%-0.35%。当体系中石膏消耗完毕会有一部分钙矾石转化为单硫型硫铝酸钙，使已收缩的体积有所增加。至于硫化二碳
9、 它的水化反应速度仅为硫化三碳的1/10左右，对早期影响不大，一二年后，如水分供应充足，硫化二碳水化反应充分，不但体积不收缩，反而会有0.1%左右的增加。周围形成了薄膜，降低了水化速度。由于体系中石膏多已为所消耗，其产物多为单硫型铝酸三钙或铁酸三钙，或与氢氧化钙反应生成 ，水化反应收缩很少，生成 多时还可能略有膨胀。总之，水泥水化反应收缩量可达混凝土体积0.5%以上，是个不容忽视的数量。在混凝土初凝前，水化反应收缩一部分反应在塑性收缩中，在混凝土初凝后的水泥水化反应收缩则主要形成混凝土内部的毛细孔，在养护不及时或养护时间过短时，会产生收缩裂缝。 2.2.3.表面温差收缩裂缝 大体积混凝土由于水
10、泥水化热导致混凝土内部温度较高，当混凝土表面温度与气温相差过大时，会产生温度收缩裂缝。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.00001，即温度每升高或降低10摄氏度，混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩.。例如C30混凝土的净弹性模量约为30000Mpa,当混凝土的线收缩为0.01%时，混凝土的受拉应力将达30000*0.01%=3Mpa，大约相当于C30混凝土28天的抗拉强度。在混凝土浇筑初期（3-5天），如果混凝土表面温度与环境温度相差大于10摄氏度时，则由于温差收缩产生的拉应力将大于混凝土的抗拉强度，既有可能出现温差裂缝。但由于空气是温度的不良导体，空气与混凝土表面的热交换不是靠传导而是靠对流
11、，热交换比较缓和。经验表明，在无风的外部环境中，混凝土表面温度与气温之差大于25摄氏度时，就会产生肉眼可见的温差裂缝。因此，对于大体积混凝土或可能发生表面与环境温差较大的混凝土工程，采用内部测温的方法，关注混凝土表面温度与环境气温的温差，当温差太大时，应采用覆盖保温的方法，以免出现温差裂缝。 2.2.4.干燥收缩裂缝 混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的
12、推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也明显起来。 2.2.5.自生干缩裂缝 水泥在水化过程中不断消耗水分，当养护不良或混凝土内部水分不充分时，混凝土毛细孔中水分消耗过多，导致毛细孔内产生负压，引起混凝土内部出现自生干缩裂缝 。由于常态混凝土的水胶比较高，混凝土内有较充裕的水分，一般不会发生自生干缩裂缝；而对于水灰比低于0.38的混凝土，内部往往产生大量自生干缩裂缝，导致早期混凝土体积收缩。在约束条件下，会引起混凝土产生表面裂缝。 2.2.6.其他失水收缩 混凝土暴露在空气中，空中的二氧化碳溶进孔隙溶液中成为碳酸，与孔隙溶液中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和游离水，这些游离水蒸发导致混凝土体
13、积收缩成为碳化收缩。又如受碳化或淡水腐蚀等原因致使混凝土空隙液中PH值降低，氢氧化钙量不足时，会有一部分CSH凝胶或水化铝酸钙分解，析出氢氧化钙，以补充体系中的碱度，分解过程中都同时产生游离水，这些游离水进一步蒸发都会导致混凝土体积收缩。这些收缩都发生在混凝土硬化后较长时间内，一般会使干燥收缩裂缝扩宽或向深处发展。 2.3钢筋安制不当产生的裂缝在钢筋混凝土结构过程中，钢筋的制作、加工和安装是否正确合理，直接影响建筑结构的承载力和刚度。在实际钢筋工程施工中，通常会出现以下问题：2.3.1受力钢筋位置出现重大失误、受力钢筋搭接不合理、受力钢筋锚固长度不够、受力钢筋的混凝土保护层偏差过大、构造配筋过
14、少。 2.4施工方面产生的裂缝 根据在现场对施工过程的观察，通过现场混凝土的检查发现以下几个问题：一是混凝土立模和振捣方面存在不足，部分构件存在蜂窝麻面；二是混凝土的养护，养护不良，对混凝土整体质量影响十分显著，直接影响混凝土的抗裂能力；三是拆模时间，过早拆模以及在混凝土构件上过早从事后续工序，对混凝土强度的发展有一定影响，并导致裂缝的产生。2.4.1混凝土的养护不当产生的裂缝通常，人们理解的养护主要是浇水。其实所谓养护不仅是保持足够的湿度以满足水化的要求，而且要在不同的环境温度下保持尽可能小的内外温差和恰当的升温、降温速率。温度控制不当时造成混凝土早开裂的重要原因之一。由于自收缩在出凝视就开
15、始产生，应当尽量保持混凝土中的水分，控制发生塑性收缩、自收缩、干缩的共同作用。拆模时间应当服从控制混凝土的温度和保存湿度的原则，要改变过去只考虑强度发展和拆膜周转的做法。对于混凝土的自收缩，水养护和密封养护的效果是相同的，但肯定会因没有及时（从初凝开始）水养护或密封养护而加剧。减小混凝土自收缩的方法主要靠原材料和配合比来解决，但是干缩不同。混凝土浇筑后应及时（从初凝开始）补充水分。随着水泥水化的进行，混凝土不断密实并增长抵抗拉应力的能力。混凝土的干缩是因为环境湿度降低后硬化浆体失去毛细孔中的水分（环境湿度低于100%）和凝胶吸附水（环境湿度低于65%）而导致的。其中凝胶失去的水分大部分是不可逆
16、的，也就是说所产生的收缩不可逆。水化程度越高，凝胶越多，则混凝土的不可逆收缩也越大应水泥如果全部水化，则所产生的水泥凝胶不仅使混凝土达不到所需要的强度，而且还会产生很大的干缩而严重开裂。像混凝土中的骨料起稳定体积的作用一样，水泥石中需要一定量未水化颗粒或其他惰性物质来稳定体积，因此湿养护才是正确的方法。适宜养护期的长短和混凝土配合比、环境温度、湿度及风速有关。水灰比越低，越需要及时加强外部补充水的养护，但养护时间可以短些；水灰比很大时，自由水分多，在相对湿度较大的潮湿地区，湿养护的影响不大，但养护时间要长才能使其渗透性稳定。掺用矿物掺和了的混凝土由于水胶比低，在相对湿度不足的情况下，反应很慢的掺和料如粉煤
