1、對混凝土結構樓板裂縫的成因分析及處理第四項目 伍中平摘要：許多混凝土結構樓板在建設過程和使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂 縫，這是一個相當普遍的現象，它是長期困擾著建筑技術人員的技術難題。本文結合工程實例，分析頂板出現裂縫的原因，以及對裂縫進行處理的方法進行探討，以供讀者參考。關鍵詞：混凝土結構頂板裂縫原因分析處理方法一、工程概況北京國際金融中心工程位于金融街A6地，建筑面積11.6萬mf,地下三層，地上24層。本工程因設計修改及甲方資金等原因，于99年1月施工完地上二層頂板結構后停工（后于2000年4月復工）。在經歷過雨季和酷暑后 （特別是7月份持續的高溫天氣），發現主體結構頂板有 開

2、裂現象，經甲方、監理、施工單位三方共同檢查確認，在已施工完的五層結構頂板上均出現不同程度的裂縫開展，其主要分布情況如下：1 .地下三層（B3）少數項板出現裂縫，數量較少，裂縫分布不規律，無滲漏及泛堿現象， 墻柱和梁未見異常。2 .地下二層（B2）出現裂縫的頂板略有增加，裂縫分布無規律，局部有滲漏及泛堿現象， 墻柱和梁未見異常。3 .地下一層（B1）露天部分頂板裂縫部位明顯增多，有部分為通縫，分布方向主要在梁 兩側沿45。斜向，且縫寬較大，有滲漏及泛大堿現象；中間板帶（非露天部分）裂縫相對較 少，無明顯規律。北側自行車坡道墻局部出現裂縫，其它墻及梁柱未見異常。4 .地上一層（F1）裂縫明顯增多，

3、主要分布在東南北周邊兩跨和中部原結構施工縫，裂 縫無明顯規律，沿裂縫局部有滲水及泛堿現象，墻柱和梁未見異常。5 .地上二層（F2）頂板出現大量不規則裂縫，且沿裂縫有明顯滲水及泛堿現象。墻柱和 梁未見異常。二、裂縫檢測及成因分析（一）裂縫分布規律1 .裂縫數量從B3開始往上層逐漸增多，B1頂板外露部分和F1、F2頂板裂縫數量明顯增多，且有滲漏和泛堿現象，裂縫開展無規律。2 .各層出現裂縫的頂板所占比例分別是B3為12% B2為18% B1為26% F1為55% F2為95%3 .現場抽取的各層板塊分析。地上部分頂板主裂縫寬度一般為0.10.2mm,個別裂縫寬達0.60.7mm,主裂縫附近不規則的

4、放射狀裂縫寬度一般小于0.1mm,多數裂縫為通縫。 地下部分縫寬一般為0.20.4mm,個別縫寬達0.9mmo（二）現場取樣檢測及堆載試驗1 . XRD （X射線衍射分析）：各層水泥漿體中水化產物相同，含有羥鈣石，非晶態的水化 硅酸鈣凝膠等。在地上頂板的樣品中含有伊利石（具有吸水膨脹、失水收縮特性，會增加不均勻體積變形）成份。在各層樣品中均有一定量的石膏存在。2 . SEM-EDS掃描電鏡和能譜分析結果：地上比地下碎微觀結構疏松，B1、B2層的樣品在電子顯微鏡下能觀察到大量的1.03.0 m的微觀裂縫，同時觀察到有集料富集和集料與水泥漿分層現象，且通孔量較大。3 .孔結構分析：使用壓汞法測定孔

5、隙率和孔徑F1、F2大于B1。4 .熱穩定分析：未發現新裂縫和起皮現象。5 .堆載試驗：按設計值進行強度試驗，受荷狀態下撓度為L/3558 ,裂縫增加量最大為0.2mm；卸載后，殘余變形最大為0.03mm,殘余裂縫最大為 0.1mm=（三）主要成因分析1 .與混凝土配合比有關：由于采用泵送碎，混凝土水灰比偏大。而硅酸鹽水泥在空氣硬化時體積會產生收縮， 其收縮大小與水泥的礦物組成、細度、水灰比等因素密切相關。而熟料中鋁酸三鈣的收縮量最大，水泥愈細，收縮愈大；水灰比大，收縮也大，因此，水灰比過大是造成混凝土失水收縮裂縫的原因之一。2 .與外加劑有關：本工程在混凝土使用過程中為改善混凝土的和易性和流

6、動性，減少泵 的輸出壓力，摻加了適量的減水劑。在選擇減水劑時未充分考慮到其本身具有收縮的特性，從而加劇了混凝土拌合物的收縮。這是造成混凝土出現裂縫的原因之一。3 .與施工工藝和環境條件有關：大家知道，混凝土在澆注后會出現斷斷續續的水平裂縫，而該種裂縫可通過二次抹壓或加強養護等得以控制。同時，加強養護時的濕度和延長養護時間對裂縫控制也是有利的。據有關文獻記載，不同濕度對混凝土干縮影響是很明顯的。如以28d濕養護為0,則70%濕度時混凝土干縮量為 320X 10-6 （混凝土收縮變形值），50%濕度環境下 混凝土干縮值為 400 X 10-6O本工程地上部分結構施工正值冬期施工，氣候十分干燥，造成

7、混凝土早期養護不良，使混凝土內水分急劇蒸發而引起劇烈收縮，這是混凝土出現裂縫的一個主要原因。4 .與結構形狀、配筋和約束條件有關：根據大量資料表明，混凝土裂縫與結構形狀、配 筋和約束條件有一定關系， 在相同約束條件下， 結構層尺寸和配筋率的增加，也可提高混凝土初期的抗裂性能。本工程樓板厚為120mm，跨度達8m,同時只在四周梁位置配置了負彎矩筋， 未設溫度筋，這也是混凝土裂縫出現的的一個主要原因。5 .與停工期結構長期暴露有關：由于溫度不均勻變化會產生一定的溫度應力，它使結構 內部產生附加應力，從而造成結構內部應力重新分布，并在簿弱部位產生裂縫。根據本工程停工后，未進行任何防護措施， 結構長期

8、暴露外面、 受風吹日曬或寒潮襲擊作用、經歷季節溫度變化。由于框架結構的板與剛度較大的梁、柱相互約束，當溫度變形受到約束時，首先在相對薄弱的板上出現裂縫。因此，溫度變化是樓板出出大量裂縫的最為主要原因。三、結構評價及裂縫處理（一）結構評價：經眾多專家及相關檢測單位的認真核查及現場實測結果，結構本身的強度是滿足設計要求的，樓板裂縫主要影響鋼筋的封閉保護、樓板滲漏水。在工程施工階段，所有梁板模板拆除后均未發現裂縫，所以，目前所出現的裂縫對整個工程安全不會構成影響，但如繼續停工、晾置，裂縫還將發展，對結構安全的影響將逐漸顯露出來。如主體繼續施工，多 數裂縫在潮濕狀態下將自愈，因此，對局部裂縫的處理，最

9、好在結構封頂以后。（二）裂縫處理從裂縫深度及寬度方面作為檢驗，可歸納為三種：表面裂縫、縱深裂縫、貫穿裂縫。本工 程地上二層大部分裂縫為貫穿裂縫。1 .對表面裂縫及非貫穿性的縱深裂縫不引起滲漏，也不降低承載力，一般不須處理，如結構長期處于溫度變化或有腐蝕性的液體環境中（本工程首層-0.5m處），則須進行表面密閉處理。處理方法是：（1）采用環氧膠泥涂抹法，即將裂縫附近表面寬約300mnrt的灰塵、浮渣等清除掉；用云石機打磨碎表面， 使其表面平整。表面上的油污用二甲苯或丙酮擦洗掉，最后用濕布將附近表面擦洗干凈。（2）按配合比配制環氧膠泥，待基層干燥后，用硬毛刷或刮板蘸取膠泥，均勻涂刮在裂縫表面，寬約

10、 80-100mm2.對貫穿裂縫，超過 0.10.2mm就會引起滲漏。根據裂縫分布情況采用如下方法處理： 對于防水要求的頂板， 必須采取化學灌漿法進行處理（此種方法成本較高）。化學灌漿不僅可以止水，防止鋼筋銹蝕，而且具有一定的粘結強度，有利于已開裂的鋼筋混凝土結構共同工作。如條件不許可，也可在裂縫部位開槽（ V型），用強度抗滲混凝土加固補強。 對于首層及二層大面積開裂的頂板，采用密閉與疊合層相結合的原則。即在板底用環氧膠泥進行密閉處理；在板面用防水灌縫膠摻水泥進行覆蓋（厚58mrm,引種方法不僅可以防水，而且可以防止鋼筋銹蝕，成本又低。四、對混凝土裂縫控制及處理的幾點建議1 .采用泵送混凝土時

11、，應嚴格控制混凝土坍落度，防止水灰比過大，造成混凝土干縮量 增加，對混凝土裂縫控制不利。2 .在選擇減水劑等外加劑時，要高度重視，應選擇不增加混凝土收縮的減水劑，即微膨 脹型，減小其孔隙率，降低干縮量。3 .加強混凝土澆注過程控制，混凝土澆注12h后，對混凝土進行振搗，初凝前進行二次抹壓，表面拍打振實。4 .注意高溫季節給混凝土硬化帶來的影響，應采取適當措施緩凝，因為炎熱氣溫和日曬 會加快混凝土失水。5 .加強混凝土成型后的養護保濕，大量資料表明：干縮量還取決于構件的形狀和尺寸， 它與構件體積和散濕面積之比成正比，因此，在大面積整混凝土框架施工中，應引起充分重視。6 .施工停歇期，注意加強對結構的保護，防止較大溫差所引起混凝土結構表面產生的