现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的原因及防治措施

石家庄铁道学院学士学位论文1摘要自2001年起，苏州市从预制多孔板体系转化为商品混凝土现浇板体系，现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越得多，但是楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越地多，但是楼板裂缝不断增加。大多数消费者对楼板裂缝缺乏必要常识，大都认为裂缝为有害，担心楼板裂缝会引起建筑物倒塌，反映极为敏感，近年来成为投诉热点，开发商和承包商为此的花费亦逐年增长。现浇钢筋混凝土楼裂缝是长期困扰建筑施工企业的一个难题，也是居民住宅质量投诉常见问题。虽然理论认为，现浇钢筋混凝土楼板裂缝是不可避免的现象，这些裂缝一般被认为对使用无多大危害，但在实际施工中仍有必要采取有效措施对其进行控制，特别是避免有害裂缝的产生。在建筑结构设计以及建筑施工中，采取一定的措施去避免裂缝的产生或者减小裂缝产生的概率是非常必要的。关键词：现浇钢筋混凝土；楼板裂缝；产生原因；防治措施石家庄铁道学院学士学位论文2AbstractSince2001,SuzhouCity,platesystemfromprefabricatecommoditiestoconcretecast-in-placeplatesystem,cast-in-placereinforcedconcreteslabinthestructuralsafetyandtheuseoffunctionsismuchmoresuperiorthanblock,butthefloorinthestructuralsafetyandtheuseoffunctionthansuperiortoprefabricatedpanels,butthegrowingcracksinthefloor.Cracksonthefloormostconsumerslackthenecessaryknowledgethatthecracksareharmful,worriedthatthefloorwillcausecracksinthebuildingcollapse,reflectingthesensitivenatureofcomplaintsinrecentyearsbecomeahotspot,developersandcontractorstothisgrowthinspendingfromyeartoyear.Cracksincast-in-placereinforcedconcretefloorconstructionisalong-termproblemsofadifficultenterprise,butalsothequalityofresidentialcomplaintsfrequentlyaskedquestions.Althoughthetheorysuggeststhatthecracksinreinforcedconcretefloorofthephenomenonisinevitable,thesecracksgenerallyconsideredoflittleuseagainst,butintheactualconstructionisstillaneedtotakeeffectivemeasurestocontrol,particularlytoavoidcracksintheselectionofharmful.Structuraldesigninarchitectureandbuildingconstruction,totakecertainmeasurestoavoidorreducecracksintheselectionoftheprobabilityofcracksisessential.Keywords：Cast-in-placereinforcedconcrete;slabcracks;thecauseofconcretedeformation;Preventionandcontrolmeasures石家庄铁道学院学士学位论文3目录1概述………………………………………………………11.1楼板裂缝所在部位及其特征……………………………………………11.2楼板裂缝种类……………………………………………………………11.3楼板裂缝形式……………………………………………………………21.4楼板裂缝影响因素分析………………………………………………22楼板裂缝的成因分析……………………………………42.1设计方面的原因…………………………………………………………42.2施工方面的原因…………………………………………………………62.3材料变形方面的原因…………………………………………………63楼板裂缝的防治措施……………………………………83.1设计方面………………………………………………………………83.2施工方面………………………………………………………………93.3材料方面………………………………………………………………104结语………………………………………………………13致谢…………………………………………………………14参考文献……………………………………………………15石家庄铁道学院学士学位论文11概述出现现浇钢筋混凝土楼板裂缝的工程，以住宅楼较为多见，商业楼、公建用房相对少些。主要分布在：（1）小高层现浇钢筋混凝土短剪力墙结构。（2）高层现浇钢筋混凝土剪力墙结构。（3）多层现浇钢筋混凝土框架结构。若按层次分布情况，大多数裂缝分布与层次无关，只有极个别工程，其裂缝在层次上从上到下有递减趋势。裂缝一般都在结构封顶半年后陆续出现，如不及时采取补强措施，在1至2年时间内，裂缝仍会继续发展。1.1楼板裂缝所在部位及其特征现浇钢筋混凝土楼板裂缝，多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上。裂缝一般呈45°斜向，有时一只角同时出现两条裂缝，裂缝基本上为上下贯通。裂缝的位置取决于两个因素，一是约束，二是抗拉能力。对楼板来说，约束最大的位置在四个转角处，因为转角处梁或墙的刚度最大，它对楼板形成的约束也最大，同时沿外墙转角处因受外界气温影响，楼板属收缩变形最大的部位；一般来说，板内配筋都按平行于板的两条相邻边而设置，也就是说，转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处，而且呈45°斜向放射状。部分裂缝产生在板内电线管埋没位置：个别工程的楼板裂缝垂直于板跨方向，或呈不规则状分布。1.2楼板裂缝的种类楼板裂缝分为温差裂缝，结构裂缝，构造裂缝和收缩裂缝等。（1）温差裂缝：由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝，此类裂缝一般集中在东西单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。（2）结构裂缝：虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处。往往轻易产生一些结构性裂缝。例如：墙角应力集中处的45°斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面裂缝等。（3）构造裂缝：在埋设电线管，通水管，PVC管等处混凝土厚度减薄，轻易出现裂缝。（4）收缩裂缝：混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。石家庄铁道学院学士学位论文21.3楼板裂缝的形式楼板裂缝主要形式有：（1）45度斜裂缝，长出现在墙角，主要是房屋东西两端房间，在45°角方向分布。（2）纵横向裂缝，该裂缝一般出现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋处。（3）长裂缝一部分房间预埋PVC电线管的板面上出现裂缝，裂缝宽度达0.2mm～0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现，板底无裂缝。（4）不规则裂缝，裂缝出现部位外形无规则，或散状或龟裂状。一般发生在房屋东西两单元、阁楼顶层部位。1.4裂缝影响因素的分析根据文献资料报道，按泵送砼特点与工程实际应用要求设定所测试试验，从试验结果看，砼的收缩值，自浇捣成型后3d到18d龄期内是随龄期递增的，收缩高峰期的延续时间在45-150天龄期之间，因温度变化、强度等级、坍落度、单位立方砼中水泥用量、外掺料等因素延缓或提早，这与实际工程中各类构件裂缝出现有类似的现象。1.4.1不同砼强度等级对砼收缩值的影响砼不同强度等级对收缩值的影响测试数据反映，C60与C40相比，28d龄期收缩值高25～75%，60d龄期高70～140%，180d龄期高100～300%。因为砼强度等级越高，水泥用量一般也较高，收缩值大是必然的，故在同一层次中，能选低等级替代高等级的，或在大体积砼中利用后期强度的，应在审图时与设计人员商讨，盲目认为强度愈高愈好的观念是不全面的。（如表1）表1混凝土强度等级对混凝土收缩值的影响（单位10-6m/d）砼强度等级28d60d180dC40131～219143～269119～204C50186～220120～21586～124C60222～385177～599227～6601.4.2不同坍落度对砼收缩值的影响不同坍落度对砼收缩值的影响数据证明，砼中水的用量和坍落度对砼的收缩值是有一定影响的。坍落度对收缩值的影响幅度以120mm为基准，坍落度为160mm，约大5.4％，坍落度为200mm，约大25％。这表明在施工中，应重视随意加水的危害性，以有利于改善工程结构干缩裂缝的开裂问题。（如表2）石家庄铁道学院学士学位论文3表2坍落度对混凝土收缩值的影响（单位10-6m/d）坍落度3d7d28d180d120mm87.42161.13221.74253.16160mm104.87142.07228.42239.63200mm104.24182.11247.87339.331.4.3不同水泥用量对砼收缩值的影响单位立方砼中水泥用量对收缩值的影响是十分显着的，每10kg水泥增量的收缩率呈现一定的规律性，收缩值增幅在5～9％之间，波动幅度平稳，为我们预估收缩值提供了一个有价值的参考数据。商品泵送砼的水泥用量高，化学收缩值远比中低强度等级砼要高，这对早期收缩极为不利，因高强度砼的抗拉性能无法抵消收缩应力作用，导致砼构件出现早期收缩裂缝。上述内容也提示工程技术人员，减少水泥或胶凝材料用量，对钢筋砼结构减少收缩变形及收缩应力具有重要作用。（如表3）表3不同水泥用量对收缩值的影响水泥用量（kg/m3）水泥增量（kg）收缩值增幅（%）收缩递增率/10kg水泥409.0———476.067.062.006.75518.0109.081.007.43550.0141.0110.407.831.4.4掺粉煤灰、矿渣粉及泵送缓凝减水剂对收缩值的影响采用“等量取代法”按一定的取代率，掺入等体积的粉煤灰或矿渣粉取代水泥配制粉煤灰混凝土或矿渣混凝土，或是采用“超量取代法”按一定的取代率，一部分粉煤灰、矿渣粉取代等体积水泥，超量部分则取代等体积砂子配制粉煤灰混凝土或矿渣混凝土。不但可以节约水泥10～15％，而且在一系列性能方面都可获得改善，由于水泥用量大幅度减少，再配合缓凝减水剂，降低了用水量，推迟了凝结硬化时间，化学反应的自缩值明显减少，在高强度混凝土中，效果更为明显，实践证明，掺此类外掺料是减少收缩的重要途径之一。石家庄铁道学院学士学位论文42裂缝成因分析造成现浇钢筋混凝土楼板开裂有设计方面的原因、施工方面的原因、材料变形方面的原因。2.1设计方面的原因在设计方面主要考虑建筑设计和结构设计方面的原因。建筑方面考虑温度变化，结构长度，平面外型等引起的材料变形造成楼板产生裂缝。结构设计则需考虑楼板内的内力分配，协调变形，以及开洞口的大小。2.1.1建筑设计方面的原因（1）由于夏天室外墙体温度高于室内温度，结构外墙面在高温下发生受热膨胀，假如未采取保温措施，在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下，东西单元的卧室楼板被外墙向外拉伸就轻易引起裂缝。同样，屋面假如未设保温层，顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂。目前与温度有关的裂缝计算公式有：连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：222maxXETchLH(1)或按时间增量的计算公式：112maxiiiiXnau