樓面混凝土澆筑的裂縫問題及防范技術措施

于志豪

（中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

0 工程概況

溧水石湫街道新城片區(qū)保障性安居工程項目（五期）項目部位于南京市溧水區(qū)石湫街道，石湫街道位于南京南部，距離南京祿口國際機場8km。境內山清水秀，環(huán)境優(yōu)美，景色宜人。該項目共分為東西兩個地塊，共包括24棟高層住宅（均為18 層）、2 棟配套用房以及門房、配電房、垃圾房等若干。兩個地塊分別設置獨立的單層地下室，住宅塔樓投影范圍內設有非機動車庫。地上總建筑面積約26.4 萬m2，其中住宅建筑面積約24.9 萬m2，地下建筑面積約10.6 萬m2。

1 樓面混凝土裂縫的分類和機理

1.1 養(yǎng)性收縮樓面與屋面裂縫

現澆筑的鋼筋混凝土材料樓板會出現收縮的狀況，導致樓屋面涌現出縱列較寬的紋路，其整體走向規(guī)整。仔細觀察，可見裂紋大小不一致，最小處的裂紋至多幾毫米，且裂紋之間的距離從幾厘米到幾米不等，相互間無過多關聯。通常來看，樓屋面上顯現的裂紋比較淺，一般劃分為中等程度。這些裂紋一般發(fā)現于現澆鋼筋混凝土樓板初次硬化后期，可能是撤銷遮擋模板后外界的風速過快、氣溫偏高或長期過高（≥40℃）、空氣干燥等因素導致的。這種情況普遍存在于工程作業(yè)中。

在現澆鋼筋混凝土工程中，可以運用一些其他方法降低樓面和屋面產生紋路的可能性，如調整膠凝材料的配比、降低材料自身的水化熱、控制混合時間等，延緩澆筑后板材表面水分蒸發(fā)，達到預防的目的。

1.2 養(yǎng)性沉降樓面與屋面裂縫

在現澆鋼筋混凝土材料中，因為普通膠凝材料的密度遠低于骨料的密度，因此開始階段骨料顆粒是懸浮在水泥漿中的，后期逐漸沉入漿體中。材料中粉煤灰的占比較高，所以骨料的下沉和上浮會導致水平鋼筋和粗集料的底部出現多余的水分，水分蒸發(fā)后產生結構裂縫，一定程度上削弱了現澆鋼筋混凝土材料樓板自身的硬度等性能，導致其后期更易發(fā)生塑性形變。并且養(yǎng)性沉降愈嚴重，裂縫開裂程度愈大。

1.3 干燥收縮樓面與屋面裂縫

在通常情況下，膠凝材料在90d 內的干燥速度為0.04%～0.06%，流體膠凝材料在90d 內的干化速度為0.06%～0.08%，這些指標是分析現澆鋼筋混凝土材料出現裂縫的重要條件。在規(guī)定的濕度形態(tài)下，干縮樓面和屋面裂縫呈現出遞減的效果。在樓面和屋面裂縫參數不小于或等于相關規(guī)定時，建筑整體結構穩(wěn)定，可繼續(xù)下一步計劃。

預防出現該類型裂縫的措施有以下4 個方面：①改善水泥原材料配比比例，提升用料自身性能，減少使用量；②嚴格監(jiān)控水灰摻入量，有效區(qū)分裂縫類別；③不選取太高的配筋率；④減少現澆鋼筋混凝土材料的水含量，延緩蒸發(fā)速率。

1.4 溫度收縮樓面與屋面裂縫

目前常用的現澆鋼筋混凝土材料屬于導熱性能較為普通的建筑用材，其傳熱速度低于其他類型材料。在現澆鋼筋混凝土材料干燥的初始階段，隨著鋼筋混凝土建材內部水化熱的逐漸增高，樓面和屋面會顯示出裂紋。一般每100kg 水泥會使現澆鋼筋混凝土材料的溫度提高10℃左右，樓面和屋面的裂縫大小約為0.5mm，裂紋的走向無規(guī)律可循，且裂紋的出現與使用的其他構件表面的形態(tài)有關。整體來說，樓板和屋面裂縫的深度和外界溫度對澆筑混凝土復合材料的承載能力有很大的影響。

預防出現該類型裂縫可以從以下4 個方面做起：①提前計劃有效地分層、接縫技術處理等；②選擇水化熱不高的建材和組合料；③設計冷卻系統用于建材降溫，如鋪設冷水管等；④隨時關注天氣預報，預備防護措施應對突發(fā)情況，如升溫保溫、降溫防寒、降水排水等，加強養(yǎng)護。

常用處理該類裂縫的步驟如下：搭設施工腳手架→觀測裂縫→基層處理→確定注入口→配封縫膠→封閉裂縫→安設底座→配灌漿樹脂→安設灌漿器→灌漿→拆除灌漿器→清洗灌漿器→基層復原。

1.5 碳化收縮樓面與屋面裂縫

水泥制品的緊縮是指水泥水化、碳化造成的游離碳酸鈣和碳酸鈣的體積指標變化[1]。水泥碳化會產生結構不穩(wěn)定的游離水分子，當水揮發(fā)時產生的毛細張力導致材料發(fā)生緊縮。在澆筑過程中，過分抹平壓光會使較多的細骨料浮到混凝土表層，形成含水量很大的水泥漿層?？諝庵械腃O2與水泥漿中的Ca（OH）2發(fā)生反應生成CaCO3，導致硬化后期混凝土明顯收縮，即碳化收縮，出現開裂。

預防出現該類型裂縫可以從以下4 個方面做起：①在表面涂抹防滲層，阻止空氣水分的滲入；②增加水泥用量，增強抗碳化性能；③增大水灰比，降低密實度；④合理管控濕度，碳化作用只在適宜的濕度（約為50%）下較快進行。

1.6 自身收縮樓面與屋面裂縫

水泥水化可以縮減自身體積，但是初始階段的水化收縮僅僅是漿液外觀體量的縮減，初凝后水泥骨架內部產生孔隙。當水灰比不大于0.35 時，現澆鋼筋混凝土建材初步硬化后的水化收縮和自干收縮量最多可達到0.01%～0.03%。對于低含水量的現澆鋼筋混凝土建材來說，如果水泥初始干燥階段未能完全達到硬化標準，需要盡快采取解決措施，對投入使用的現澆鋼筋混凝土材料進行浸漬處理，否則樓面和屋面可能出現自內向外的干縮裂縫。

2 樓面混凝土裂縫產生的原因分析

2.1 混凝土水灰比不合理

就目前情況來看，大部分建筑工程項目建設過程中所使用的混凝土都實行的是統一的泵車運送，主要是因為泵車運送可以有效防止混凝土出現各類裂縫。而為了使混凝土可以滿足泵送的條件，混凝土需要具備更大的塌落度，但是這樣容易出現粗骨料少、砂漿多等現象，此時混凝土的脫水收縮就比較困難，十分容易形成表面裂紋。

2.2 混凝土振搗不合理

混凝土澆筑之前需要進行振搗，振搗可以將混凝土中的水分和空氣擠出，如果振搗過程不合理，混凝土表面就會形成不透水表面，從而出現砂漿層，隨著水分的蒸發(fā)，混凝土在冷凝之后由于振搗不合理，容易出現開裂。

2.3 混凝土振搗后過分抹干

如果混凝土在經過振搗后過分抹干，也會使其中的細骨料成分浮到表面上來，使水泥漿層含水量過大，當其在接觸到空氣中的二氧化碳之后，水泥漿中的氫氧化鈣就會變成碳酸鈣，導致混凝土碳體積收縮，混凝土板表面壓光部位出現斷裂。

2.4 后澆帶處理不合理

為了減少和降低混凝土出現的收縮和熱應力現象，根據施工規(guī)范和要求需要設置后澆帶。在該工程項目的具體建設過程中，或多或少會有一部分施工人員不能完全按照相關的施工規(guī)范和要求進行后澆帶施工，又或者是未留企口縫，缺少模板支護，這就容易使混凝土出現斜坡或者松散等問題，以上這些問題都是造成混凝土板面出現裂縫的重要原因。

2.5 鋼筋模板施工不合理

受經濟利益的驅使，施工企業(yè)為了追求過高的利潤，不惜降低工程項目建設成本，比如鋼筋模板使用數量不夠，又或者是為了加快施工進度而過早地拆模，導致混凝土強度不符合相關的規(guī)定，而混凝土強度低，沉重樓板的質量就會出現問題，十分容易出現裂縫。

當下，隨著經濟社會的不斷發(fā)展，保障性安居工程項目逐漸走進大眾視野，在這樣的背景之下，埋地管道隨之增多。管道數量較多，使得鋼筋混凝土的附著力隨之下降，造成非均勻應力出現，一些水泥地面出現了很多凹凸的小裂紋。同時，鋼筋因為質量原因，在具體的施工過程中被施工人員踩踏，出現了彎曲、變形和下沉等問題，又或者是混凝土澆筑時鋼筋位置設置不合理，離模板距離較遠，使得模板失去了應有的保護，從而出現了裂縫。

2.6 混凝土養(yǎng)護不到位

在混凝土的固化過程中，如果其自身的承重能力未達到相關要求或標準時就開始組織施工，一旦出現碰撞，板面就會出現不規(guī)則裂紋。因為養(yǎng)護不當，是造成樓面混凝土裂縫的重要原因。由此可見，控制混凝土養(yǎng)護時間十分重要。養(yǎng)護過早會影響混凝土的性能，養(yǎng)護過晚混凝土會遭受風吹日曬表面的水分蒸發(fā)過快，導致大幅縮水，混凝土由于缺水收縮而產生裂縫，此時混凝土的強度就會變低，出現抗拉應力開裂。

3 樓面混凝土澆筑的裂縫防范技術措施

3.1 注重項目品質管理

仔細篩選合格的建筑用料，監(jiān)測建材的配料質量，尤其是砂石顆粒大小和含泥量。含沙量過多會降低建筑材料本身的硬度。由于建筑規(guī)定泥漿膨脹率應大于或等于水泥的膨脹率，所以，需要在高強膠凝材料中添加超細礦物添加劑，確保其材料在集料膠的作用下提高工程復合現澆鋼筋混凝土材料的機能，盡可能降低材料對整體建筑的影響。在運送投入使用的鋼筋混凝土復合工程材料途中不得與卸料分開，不得將水添加到運輸泵拖車中。

3.2 注重施工技術管理

在現澆鋼筋混凝土結構樓板的項目推進中，必須全面考察樓板的溫度應力。選用小直徑鋼筋或小間距樓板鋼筋，要求規(guī)格一般為8mm～14mm，鋼筋間距為150mm～200mm，配筋率大于0.3%。一般來說，在地板的設計規(guī)劃中，水、電管道埋于地板內部，這樣可以最大程度利用地板內部空間。建筑物地面出現的槽外橫墻和內橫墻應該位于同一水平面，并在槽口外緣設連接梁，橫截面與配筋不宜太?。患庸滩劭诘臉前鍋硪缘钟械臏囟葢同F澆鋼筋混凝土結構樓板自帶的收縮應力；在磚混建造中，槽口的陰陽角須配設構造柱。

3.3 注重施工過程管理

因為動工的作業(yè)人員以及承接單位的素養(yǎng)水平參差不齊，在實際施工中無法完全避免裂縫的產生。該文經思考總結后提出以下幾點方法僅供參考：1）用足量的水沿裂縫走向打濕裂縫表面，沿裂縫鋪撒水泥灰，其可與水混合形成懸浮液并逐漸滲入裂紋中，達到修補目的。具體操作時要防止趕工，灑水和灰后直接用刷子進行涂抹修補，這樣會導致深層裂縫還未被修補但表層的水泥漿液已經開始硬化，只是面子工程，沒有實際作用。所以在施工時應該嚴格遵循實用原則，水泥漿的滲入硬化是自然發(fā)生的，而非人為干預。2）裂縫出現時間過久，情況較為嚴重時的處理方法如下。沿裂縫走向涂抹一次水泥基（施工流程如圖1 所示），然后選取有一定彈性的裂砂漿再次刷層，該方法可以有效防護混凝土表面，避免出現龜紋裂縫。

圖1 水泥穩(wěn)定基施工流程

3.4 嚴格管理材料質量

為了避免樓面混凝土澆筑出現裂縫，必須要對混凝土各類材料的使用進行嚴格的質量管理，使用優(yōu)質的材料，遵循“精益求精”的原則，制定合理材料采購計劃（如圖2 所示），堅決抵制不合格的材料進入施工現場。具體可以從以下幾個方面做起：1）合理控制材料中黏土的聚集量。材料中的黏土聚集量不論是對于混凝土的拉伸強度還是收縮性能都有很大影響，黏土聚集量高的材料，會減少混凝土機械貼合面，隨著水量的增加，便會增強混凝土的收縮性，降低拉伸強度，導致其產生收縮裂縫。2）高細度的水泥本身強度較高，收縮率較大。為此，要盡可能地降低水泥的細度，減少裂縫的出現。3）在混凝土良好的養(yǎng)護條件下，其中的外加劑、混凝土膨脹劑可以有效減少混凝土開裂問題出現。

圖2 材料采購流程圖

3.5 合理進行混凝土澆筑

混凝土澆筑開始之前，要分別將模板和鋼筋上的泥土、油污和垃圾清理干凈，特別是木模板要先進行潤濕，并及時辦理隱蔽驗收手續(xù)。

混凝土澆筑過程中，委派專業(yè)人員將混凝土中的水泥、砂石以及外加劑過磅，并記錄在冊。

混凝土出攪拌機時，做好塌落度測試工作，每間隔1h查看塌落度，并合理控制水灰比，施工現場配置2 臺350 混凝土攪拌機，保證混凝土不間斷攪拌。

混凝土澆筑要分層進行，為保證前后澆筑不會出現冷縫，澆筑過程中應采用連續(xù)薄層推移式澆筑方法循序漸進澆筑，先澆筑下梁部分至板底，剩余部分同板一起澆筑，澆筑厚度控制在0.5m，墻板澆筑高度不宜超過1.5m，下層間隔澆筑時間不得超過2h；在振動要求方面，振動棒要直上直下，且呈梅花狀快插慢拔，插點距離不得大于500mm，振動時間為20s～30s 為宜，不得進行二次振搗。

澆筑過程中先在斷面搭設安全穩(wěn)定的臨時架，以免澆筑人員踩踏鋼筋，按照鋼筋上的水平控制點拉線放料，再刮平；嚴格控制混凝土表面平整度，按照要求進行刮面和打毛，待混凝土初凝后，先使用滾筒滾壓2～3 遍，再使用木卡搓平，直至毛順直、平整即可。

混凝土澆筑完成后根據天氣情況及時用水進行噴灑養(yǎng)護或者使用草簾覆蓋，如果天氣情況變化不大，每間隔12h澆水養(yǎng)護一次，這樣可以有效減少裂縫出現；如果氣溫下降，要及時使用草簾覆蓋，以此降低混凝土內外表面的溫度變化產生的影響，防止因溫差而產生裂縫，并能嚴格按照《混凝土檢驗質量驗收規(guī)范》隨機取樣混凝土試塊。

4 結語

針對項目實操中出現的各類型樓面和屋面裂縫，發(fā)現后應精準定位，認真分析原因，然后采取對應技術進行修補或重建。在解決問題時嚴格遵守基本原則：①甄別實況。明確問題原因，完善處理步驟；②保障結構的安全性，使其達到使用標準；③判定合適的處理時間，避免出現其他損失，保障安全的同時解決問題。