楼板开裂原因及处置方案.docx

钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故，绝大多数是从裂痕的扩展开始的；其实，只要仔细观 察不难发现，普通的钢筋混凝土结构又一般都是带裂痕受力工作的，假设借助仪器，乃至还可以 发现裂痕是时刻发生转变的，随着裂痕的发展转变，结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降 低，严重的乃至会致使结构构件的破坏；所以研究裂痕的形态、分析裂痕产生的原因和裂痕对结 构功能的影响并加以控制是一个十分重要的一、混凝土裂痕种类：外荷载引发的裂痕： 外荷载作用下产生的结构裂痕一般具有很强的规律性 ，通过计算分析就可 以够读出正确的结论如：矩形楼板板面裂痕成环状，沿框架梁散布，板底裂痕成十字或米字集 中于跨中；转角阳台或挑檐板裂痕位于板面起始于墙板交壤以角点为中心成米字形向外延伸受 力裂痕，其裂痕与荷载有关，预示结构承载力可能不足或存在严重问题温度收缩裂痕：温度收缩裂痕是一种建筑最多见的裂痕，主如果由于结构的温度变形及材料的收 缩变形受阻及应力超标所致现浇板收缩裂痕主要集中在衡宇的中部和衡宇周围阳角处，裂痕成 枣核状止于梁边衡宇周围阳角处的房间在离开阳角］米左右，即在楼板的分离式配筋的负弯矩 筋和角部放射筋未端或外侧发生4 5度左右的楼地面斜角裂痕其原因主如果砼的收缩特性和温 差双重作用所引发的，而且愈靠近屋面处的楼层裂痕往往愈大。

从设计角度看，现行设计规范偏 重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑，配筋量因此达不到要 求而衡宇的周围阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼 面板砼的自由变形，因此在温差和砼收缩转变时，板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩 筋和放射筋的未端结束处）首先开裂，产生45度左右的斜角裂痕虽然楼地面斜角裂痕对结构 安全利用没有影响，但在有水的情况下会发生渗漏，影响正常利用地基不均匀沉降产生的裂痕：由于地基沉降不均匀使上部结构产生附加应力，致使楼板裂痕不 均匀沉降产生的裂痕多属贯穿性裂痕，其走向与沉降情况有关利用商品混凝土引发的收缩裂痕：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流动性要好，因此一般商 品混凝土的坍落度都较大，水灰比较大，如保证水灰比则要增加水泥用量，这样就使混凝土在硬 化阶段出现收缩裂痕裂痕的产生大多在砼浇筑初期，即浇捣后4~6小时左右，裂痕形状不规 则且犬牙交错，互不连贯，产生裂痕部份大多为水泥浮浆层和砂浆层有于砼坍落度偏大，表面 通过振捣形成一层水泥含量较多，收缩性较大的水泥浮浆层及砂浆层一方面由于砼初凝时表面游 离水分蒸发过快产生急剧的体积收缩，而此时砼初期强度较低（面层为砂浆层 强度更低），不能 抵抗这种变形应力而致使砼表面开裂，另一方面由于面层浮浆或砂浆的收缩值比基层砼大许多， 而造成变形值不同致使面层开裂。

预埋管线引发的楼板裂痕：预埋线管处沿管线方向出现表面裂痕；局部出现呈发散状或龟裂状的 不规则裂痕预埋线管，特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多减弱，从而引发应力集中， 容易致使裂痕发生的薄弱部位当预理线管的直径较小，而且衡宇的开间宽度也较小，同时线管 的敷设走向又不垂直于砼的收缩和受拉方向时，一般不会发生楼面裂痕反之，当预埋线管的直 径较大，开间宽度也较大，而且线管的敷设走向又垂直于砼的收缩和受拉力向时，就很容易发生 楼面裂痕因此对于较粗的管线或多根线管的集散处，应按要求增设垂直于线管的短钢筋网增强施工原因引发混凝土楼板裂痕：养护不到位，强制性规范要求混凝土养护要覆盖并浇水，此刻大 多数不覆盖，浇水也不能保证常常性湿润；施工速度过快，上荷早，特别是砖混住宅楼板，前一 天浇筑完楼板，第二天即上砖、走车，造成初期混凝土受损；拆模过早或模板支撑系统刚度不够； 施工时楼板混凝土盖筋被踩弯、踩倒，保护层过厚，承载力下降图片来源：百度二、混凝土裂痕产生的原因：一、钢筋混凝土现浇板裂痕原因的分析通常情况下，现浇板裂痕一般表现为：不规则、不连贯表面微裂痕；表面龟裂、纵向、横向裂痕 和斜向裂痕.究其原因住要有施工、设计及混凝土原材料等方面的原因”以下将一具体分析。

混凝土原材料质量方面水泥凝结或膨胀不正常.如水泥安宁性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁.这些成份在和水化 合后产生体积膨胀，产生裂痕若是骨料中含泥量过量，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂痕碱－骨料反映：蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥 起化学反映，生成有膨胀能力的碱－硅凝胶而引发混凝土膨胀破坏，产生裂痕水灰比、坍落度过大，或利用过量粉砂混凝土强度值对水灰比转变十分敏感，大体上是水和水泥 计量变更对强度影响的叠加因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量误差，将直接影 响混凝土的强度而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而 产生裂痕，泵送混凝土为了知足泵送条件，坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多 的现象，此时，混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂痕施工质量方面混凝土施工过度振捣，模板、垫层过于干燥的混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比基层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂痕而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引发混凝土的塑性收缩，产生裂痕。

混凝土浇捣后过度抹干压光会使混凝土的细骨料过量地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引发表面体积碳水化收缩，致使混凝土板表面龟裂施工工艺不妥引发：在施工进程中由于施工工艺不妥，致使支座处负筋下陷，保护层过大，固定支座变成塑性铰支座，使板上部沿梁支座处产生裂痕楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或在混凝土未达到终凝时间就上荷载，造成混凝土楼板的弹性变形，致使砼初期强度低或无强度时，经受弯、压、拉应力，致使楼板产生内伤或断裂；大梁双侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂痕后浇带施工不慎而造成的板面裂痕：为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留好施工缝；板的后浇带不支模板，造成斜坡槎；疏松混凝土未完全凿除等都可能造成板面的裂痕楼面垫层铺设的暗装水管、电线套管铺设不妥，如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、 上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度 1/3 之内，保护层厚度不足都可能造成板面 沿管线长度方向产生裂痕混凝土的收缩（温度裂痕）：众所周知，混凝土引发收缩的原因，在硬化初期主如果由于水泥 的水化作用，形成一种新的水泥结晶体，这种结晶体化合物较原材料体积小，因此引发混凝土 体积的收缩，即所谓的凝缩，后期主如果混凝土内自由水蒸发而引发的干缩。

而且，若是混凝 土处在一个温度转变较大的环境下，将会使其收缩更为加重如施工发生的夏日酷热气温下， 石子表面温度升高，使石子体积膨胀，拌制成混凝土后，石子受冷收缩，使混凝土表面出现发 丝裂痕；混凝土浇捣后未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大， 而又未及时取得水分的补充，因此在硬化进程中，现浇板受到支座的约束，必将产生温度应力 而出现裂痕，这些裂痕也首先产生在较薄弱的部位，即板角处另外，室内外温差转变较大， 也要引发必然的裂痕目前在主体结构的施工进程中，普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾一般主体结构的楼层 施工速度平均为 5－7天左右一层，最快时乃至不足5天一层因此在楼层混凝土浇筑完毕后不 足 24 小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，这就给大开间部位的房间 雪上加霜除大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外，更易在强度不足的情况下 受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引发不规则的受力裂痕而且这些裂痕一旦形成，就难于闭 合，形成永久性裂痕设计方面地基的不均匀沉降：在住宅建设中，有相当一部份的钢筋混凝土现浇板的裂痕，是由于地基不 均匀沉降的原因此造成的。

如在软土地基下采用扩展基础，则对于那些相对较长的条式楼来讲， 要想保证它们沉降均匀是相当困难的，因此，在这种情况下，有时也会由于基础的不均匀沉降， 而引发楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂荷载的作用：近代国际上结构的设计原则是，整个建筑结构的功能必需知足两种状态的要求：① 承载力极限状态，以保证结构不产生破坏，不失去平衡，不产生破坏时过大变形，不失去稳定② 正常利用极限状态,以确保结构不产生超过正常利用状态的变形、裂痕及耐久性、振动及其它影 响利用的极限状态目前人们对第一极限状态已给于足够重视并严格执行，而对第二种极限状态 却常常被轻忽在住宅建设中，也有少部份钢筋混凝土现浇板的裂痕，是由于荷载作用方面的原因引发的由于设计人员在进行现浇板的配筋计算进程中，通常只是按照其承载能力来肯定 配筋量的，而往往忽略了对板在正常利用阶段由其经受的荷载而引发的挠度及裂痕宽度的验算， 由此而引发裂痕的产生，这些裂痕有时也会超过规范的最大允许值，这也应当引发足够的重视结构体型突变及未设置必要的伸缩缝：衡宇长度太长，而又未考虑设置伸缩缝，当衡宇的自由 伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就要引发裂痕的产生另外，平面布局凹凸较多，即转 角也越多，这些转角处由于应力集中形成薄弱部位，一受到混凝土收缩及温差转变易于产生裂 痕。

在楼房的设计中，结构设计对板内布线引发裂痕的构造考虑不够住宅电器、电信快速发展的今日，现浇楼板内暗敷PVC电线管愈来愈多，乃至有些部位三根交织叠放，两根管交织叠放更 为普遍°PVC管错叠处板的抗弯高度大大降低，从而减弱了板的抗弯性能尤其是设备电气专 业，大多将照明、有线电视、通信等所需的管线直接敷设于现浇板中，而且有时集中于某一处 现浇板中的管线多达7—8根，而且这些管线的走私多为2—3cm,由此就会使该处现浇板厚度大 大减弱，从而引发现浇板在该处开裂从钢筋混凝土现浇楼板各类受力体系分析，无论是按单向板设计仍是按双向板设计，是单跨 仍是多跨持续板设计;无论是板端支承在砖墙上仍是支承在过梁或剪力墙内，受力状态考虑都是 局限于楼板平面的应力转变（按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋）、板平面的受剪变形即 即是考虑板端嵌固端节点产生弯矩，也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力在楼板受力体 系分析时，对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分派内力、协调变形，根本没有考虑目前很多设计人员只按单向板计算方式来设计配置楼板钢筋，支座处仅设置分离式负弯矩钢 筋由于计算受力与实际受力情况不符，单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉能力不均，局 部较弱处易产生裂痕。

部份设计人员对构造配筋，放射筋设置不重视或不合理，薄弱环节无增强 筋对开口楼板，特别是开洞口比较大的双向板，设计时往往只考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口 周围增强配筋由于纵向的受力钢筋被切断，而轻忽了板与墙体或板与梁的变形协调问题这时 如墙或梁的刚度较大，板的孔边凹角处未必出现应力集中现象，开洞板易发生翘曲与温度有关的裂痕计算公式有：持续式约束条件下楼板、长板、剪力墙、大底板等最大约束应力计算公式：o*xmax=—EaTl — lchBL2H(t,T) (1)或按时间增量的计算公式： o*xmax=Lni=lAoi=-al—uLni=ll—lch^iL2ATiEi(t)H(t,T) (2)当应力超过混凝土的抗拉强度时,可求出裂痕间距：Lmax=2EHCxarcchaTaT—ep (3)L=l.5EHCxarcchaTaT — £p (4)Lmin=l2Lmax (5)式中，T-包括水化热、气温差及收缩当量温差同号叠加，异号取差。