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摘要：现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病之一,虽然有的裂缝对结构安全没有多大危害,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,造成不必要的损失。本文对现浇楼板产生裂缝的原因与控制方法进行了探究。
关键词：楼板裂缝；开裂原因；控制
一、裂缝产生的原因
现浇楼屋面板中产生裂缝有多种原因，主要有温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、模板变形等因素。
1．材料自身因素
混凝土初凝时，水泥颗粒四周吸收水分并且经化学反应而形成水泥浆胶体，这种水泥浆胶体使得水泥、砂石的颗粒胶结在一起，逐渐失去塑性，并且在空气中不断蒸发水分而结晶成为骨架胶体，胶体中尚未起作用的水泥颗粒又不断吸收骨架原先存在的水分形成新的骨架，这就促使骨架越挤越紧，逐渐减少自身体积，造成混凝土的收缩。在混凝土的收缩过程中，某些骨架之间的应力薄弱部位就会被拉开，使得混凝土开裂。混凝土内部是由骨架及许多小孔隙所组成，孔隙中有水和空气。孔隙中的水蒸发时产生毛细管作用，即在孔内形成凹形液面，液面的表面张力使孔壁产生收紧，从而弓I起骨架收缩，在整个骨架的收缩过程中，骨架亦会出现裂缝。而且混凝土的抗拉强度很低，抗拉强度只有抗压强度的1／10左右，且由于原材料不均匀，水灰比波动，搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等条件的波动，导致在同一块混凝土中其抗拉强度亦是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低易于出现裂缝的薄弱部位。在主控楼现浇楼屋面板中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在屋面板的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠涅凝土自身承担。
2．温度因素
混凝土表面与内部温差较大，导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部混凝土的约束，而出现冷缩裂缝。水泥的水化过程是一个放热过程，在混凝土硬化过程中释放大量热量，温度上升很高，在通常范围内温度上升10℃，膨胀系数为O.01 mm／m。当楼屋面一次性整体浇筑时，聚集在内部的水泥水化热不容易散发，内部温度显著升高，而表面混凝土散热较快，形成了较大温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，混凝土刚浇筑完毕，龄期短，抗拉强度低，当表面产生的抗拉应力超过混凝土极限抗拉应力时，裂缝自然就在表面形成。在盛夏施工时，现浇混凝土结构拆模后浇水养护不足，由于混凝土失水，加剧了混凝土结构钢筋保护层的碳化，降低混凝土的强度，促使裂缝的产生及逐步展开扩大。由于混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，不断上升的内部温度会在表面引起拉应力。在后期的降温过程中，受到先凝固混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。混凝土外部温度的降低也会在混凝土表面引起拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝。在施工过程中，现浇混凝土由最高温度冷却到稳定温度，往往会在混凝土内部引起较大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，就会引起裂缝。施工管理经验表明，失水的现浇钢筋混凝土面板的混凝土碳化深度6个月最大可达3到4mm，水灰比过大的现浇钢筋混凝土面板的混凝土碳化深度则最大可达5到6mm。
二、裂缝控制的方法
钢筋混凝土结构的裂缝是难以完全避免的，但其有害程度是可以控制的，有无害的界限由结构使用功能所决定。控制主控楼现浇楼屋面板裂缝关键在于控制外部产生的拉应力不大于混凝土抗拉强度。裂缝控制的主要方法是通过设计、材料、施工等方面的综合技术措施将裂缝控制在科学、经济、满足安全和使用功能的范围之内。综合技术措施包括：合理选择结构形式，降低结构约束程度，对于水平构件采用合适等级的混凝土，加强构造配筋，如板上部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，增加梁的腰筋间距。优选有利于抗拉性能的混凝土级配，适量减小水灰比、减少坍落度、降低砂率、增加骨料的颗粒粒径，降低混凝土的泥块含量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂或掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。对于超长结构可采取后浇带方法施工。少量有害裂缝可采用近代化学灌浆技术处理，从而满足正常使用和耐久性的要求。目前控制现浇楼屋面板裂缝宜从以下四个方面入手。
1．从设计方面控制
(1)主控楼的建筑平面宜布置规则、对称刚度变化均匀，避免平面形状突变。
(2)现浇楼板设计厚度宜≥110mm，单向板时应≥L／30(L为板的短向跨度)。
(3)当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面。
(4)当平面设计有凹口时，凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
(5)应重视屋面结构的保温设计，屋面的传热系数宜≤1．OW/(m2•k)。
(6)房屋层面阳角处和跨度≥3．9m的楼板，应设置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm。跨度≥3．9m的楼板钢筋间距不宣大于150mm，钢筋直径不宜小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋，如设置焊接钢筋网片效果更佳，配筋范围应大于板跨的1／3，钢筋间距不宜大于100mm。
(7)当房屋长度大于40m时，可在楼面中部设置后浇带。
(8)现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30。
2．从材料方面控制
(1)使用商品混凝土必须控制混凝土坍落度，保证现场浇捣时的坍落度高层应小于18 cm。选择混凝土收缩值检测和控制较好的商品混凝土供应商，从建筑材料的源头把好关。
(2)现浇楼屋板的混凝土宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制，并控制掺合料的掺量，粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的1 5％，矿粉掺量不宜超过水泥用量的20％，或两者的混合掺量不宜超过水泥用量的20％。用于拌制现浇楼板混凝土的细骨料，不应采用细砂及特细砂。
(3)用于现浇楼屋板的混凝土的用水量不宜大于180kg／m3,可選用减水效率较高的添加材料。
(4)有必要时，混凝土中可加入抗裂纤维材料。
3．从施工方面控制
(1)施工单位必须现场逐车严格控制好商品砼的坍落度检查，以保证砼熟料的半成品质量，对不符合坍落度要求的不得使用。
(2)须采取有效措施保证楼板厚度和楼板钢筋保护层厚度。施工单位须加强教育和管理，使全体施工人员充分重视保护板面上层钢筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
(3)施工单位须考虑电器设备的安装及预留孔洞对现浇楼板的影响，尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业量。
(4)重视浇筑混凝土时的管理，建议安排一定量的钢筋工在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。浇筑时对裂缝的易发生部位及负弯矩钢筋受力最大区域部位，可铺设临时性活动条板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
(5)混凝土楼板浇捣后，施工单位必须按设计和现行规范要求，采取适当养护措施。选择好浇筑混凝土的时间：合理安排各结构部位的浇筑顺序；采用合适的工艺手段保证混凝土的质量。夏天尽量降低混凝土的浇筑温度，建议选择在傍晚后浇筑。
(6)强调早期湿养护，水泥的水化在饱和状态下方能正常进行，当相对湿度小于80％时，水泥的水化几乎完全停止。随着主控楼建筑高度的增加，供水越高越难，施工单位需采取有效方法来保证湿养护。现浇混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的24小时内，应限于做测量、定位等准备工作，最多只允许进行柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。24小时以后，可先分批安排吊运少量的暗柱钢筋进行绑扎活动，尽量轻卸、轻放，减小冲击振动。第3天以后方可开始楼面的模板正常支模施工。
(7)规定合理的拆模时间，气温骤降时需进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。拆模应根据结构的特点采用合理的拆模顺序，如板侧模宜早拆，并及时浇水养护，以保证湿养护的充分。
(8)主体结构的施工速度不能强求过快，楼层砼浇筑完后的必要养护(一般需多于24小时》必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6至7天一层为宜，以确保现浇楼面砼获得最起码的养护时间。
4．从后期管理控制
施工单位应加强管理和保养，防止温差和过分的干燥引起楼板裂缝，尤其在秋冬季节更应特别注意。
三、结束语
综上所述，只有在整个工程建设过程中，正确判断现浇混凝土楼(屋)面板裂缝形成因素并从设计、材料、施工、后期管理等多方面采取全过程跟踪控制才是减少混凝土裂缝产生最有效的途径，才能更好地保证主控楼的质量，确保室内用电设备的安全运行。
关键词：楼板裂缝；开裂原因；控制
一、裂缝产生的原因
现浇楼屋面板中产生裂缝有多种原因，主要有温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、模板变形等因素。
1．材料自身因素
混凝土初凝时，水泥颗粒四周吸收水分并且经化学反应而形成水泥浆胶体，这种水泥浆胶体使得水泥、砂石的颗粒胶结在一起，逐渐失去塑性，并且在空气中不断蒸发水分而结晶成为骨架胶体，胶体中尚未起作用的水泥颗粒又不断吸收骨架原先存在的水分形成新的骨架，这就促使骨架越挤越紧，逐渐减少自身体积，造成混凝土的收缩。在混凝土的收缩过程中，某些骨架之间的应力薄弱部位就会被拉开，使得混凝土开裂。混凝土内部是由骨架及许多小孔隙所组成，孔隙中有水和空气。孔隙中的水蒸发时产生毛细管作用，即在孔内形成凹形液面，液面的表面张力使孔壁产生收紧，从而弓I起骨架收缩，在整个骨架的收缩过程中，骨架亦会出现裂缝。而且混凝土的抗拉强度很低，抗拉强度只有抗压强度的1／10左右，且由于原材料不均匀，水灰比波动，搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等条件的波动，导致在同一块混凝土中其抗拉强度亦是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低易于出现裂缝的薄弱部位。在主控楼现浇楼屋面板中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在屋面板的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠涅凝土自身承担。
2．温度因素
混凝土表面与内部温差较大，导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部混凝土的约束，而出现冷缩裂缝。水泥的水化过程是一个放热过程，在混凝土硬化过程中释放大量热量，温度上升很高，在通常范围内温度上升10℃，膨胀系数为O.01 mm／m。当楼屋面一次性整体浇筑时，聚集在内部的水泥水化热不容易散发，内部温度显著升高，而表面混凝土散热较快，形成了较大温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，混凝土刚浇筑完毕，龄期短，抗拉强度低，当表面产生的抗拉应力超过混凝土极限抗拉应力时，裂缝自然就在表面形成。在盛夏施工时，现浇混凝土结构拆模后浇水养护不足，由于混凝土失水，加剧了混凝土结构钢筋保护层的碳化，降低混凝土的强度，促使裂缝的产生及逐步展开扩大。由于混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，不断上升的内部温度会在表面引起拉应力。在后期的降温过程中，受到先凝固混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。混凝土外部温度的降低也会在混凝土表面引起拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝。在施工过程中，现浇混凝土由最高温度冷却到稳定温度，往往会在混凝土内部引起较大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，就会引起裂缝。施工管理经验表明，失水的现浇钢筋混凝土面板的混凝土碳化深度6个月最大可达3到4mm，水灰比过大的现浇钢筋混凝土面板的混凝土碳化深度则最大可达5到6mm。
二、裂缝控制的方法
钢筋混凝土结构的裂缝是难以完全避免的，但其有害程度是可以控制的，有无害的界限由结构使用功能所决定。控制主控楼现浇楼屋面板裂缝关键在于控制外部产生的拉应力不大于混凝土抗拉强度。裂缝控制的主要方法是通过设计、材料、施工等方面的综合技术措施将裂缝控制在科学、经济、满足安全和使用功能的范围之内。综合技术措施包括：合理选择结构形式，降低结构约束程度，对于水平构件采用合适等级的混凝土，加强构造配筋，如板上部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，增加梁的腰筋间距。优选有利于抗拉性能的混凝土级配，适量减小水灰比、减少坍落度、降低砂率、增加骨料的颗粒粒径，降低混凝土的泥块含量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂或掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。对于超长结构可采取后浇带方法施工。少量有害裂缝可采用近代化学灌浆技术处理，从而满足正常使用和耐久性的要求。目前控制现浇楼屋面板裂缝宜从以下四个方面入手。
1．从设计方面控制
(1)主控楼的建筑平面宜布置规则、对称刚度变化均匀，避免平面形状突变。
(2)现浇楼板设计厚度宜≥110mm，单向板时应≥L／30(L为板的短向跨度)。
(3)当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面。
(4)当平面设计有凹口时，凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
(5)应重视屋面结构的保温设计，屋面的传热系数宜≤1．OW/(m2•k)。
(6)房屋层面阳角处和跨度≥3．9m的楼板，应设置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm。跨度≥3．9m的楼板钢筋间距不宣大于150mm，钢筋直径不宜小于8mm。外墙转角处应设置放射形钢筋，如设置焊接钢筋网片效果更佳，配筋范围应大于板跨的1／3，钢筋间距不宜大于100mm。
(7)当房屋长度大于40m时，可在楼面中部设置后浇带。
(8)现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30。
2．从材料方面控制
(1)使用商品混凝土必须控制混凝土坍落度，保证现场浇捣时的坍落度高层应小于18 cm。选择混凝土收缩值检测和控制较好的商品混凝土供应商，从建筑材料的源头把好关。
(2)现浇楼屋板的混凝土宜用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制，并控制掺合料的掺量，粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的1 5％，矿粉掺量不宜超过水泥用量的20％，或两者的混合掺量不宜超过水泥用量的20％。用于拌制现浇楼板混凝土的细骨料，不应采用细砂及特细砂。
(3)用于现浇楼屋板的混凝土的用水量不宜大于180kg／m3,可選用减水效率较高的添加材料。
(4)有必要时，混凝土中可加入抗裂纤维材料。
3．从施工方面控制
(1)施工单位必须现场逐车严格控制好商品砼的坍落度检查，以保证砼熟料的半成品质量，对不符合坍落度要求的不得使用。
(2)须采取有效措施保证楼板厚度和楼板钢筋保护层厚度。施工单位须加强教育和管理，使全体施工人员充分重视保护板面上层钢筋的正确位置，必须行走时，应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
(3)施工单位须考虑电器设备的安装及预留孔洞对现浇楼板的影响，尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业量。
(4)重视浇筑混凝土时的管理，建议安排一定量的钢筋工在混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处)应重点整修。浇筑时对裂缝的易发生部位及负弯矩钢筋受力最大区域部位，可铺设临时性活动条板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
(5)混凝土楼板浇捣后，施工单位必须按设计和现行规范要求，采取适当养护措施。选择好浇筑混凝土的时间：合理安排各结构部位的浇筑顺序；采用合适的工艺手段保证混凝土的质量。夏天尽量降低混凝土的浇筑温度，建议选择在傍晚后浇筑。
(6)强调早期湿养护，水泥的水化在饱和状态下方能正常进行，当相对湿度小于80％时，水泥的水化几乎完全停止。随着主控楼建筑高度的增加，供水越高越难，施工单位需采取有效方法来保证湿养护。现浇混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的24小时内，应限于做测量、定位等准备工作，最多只允许进行柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。24小时以后，可先分批安排吊运少量的暗柱钢筋进行绑扎活动，尽量轻卸、轻放，减小冲击振动。第3天以后方可开始楼面的模板正常支模施工。
(7)规定合理的拆模时间，气温骤降时需进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。拆模应根据结构的特点采用合理的拆模顺序，如板侧模宜早拆，并及时浇水养护，以保证湿养护的充分。
(8)主体结构的施工速度不能强求过快，楼层砼浇筑完后的必要养护(一般需多于24小时》必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6至7天一层为宜，以确保现浇楼面砼获得最起码的养护时间。
4．从后期管理控制
施工单位应加强管理和保养，防止温差和过分的干燥引起楼板裂缝，尤其在秋冬季节更应特别注意。
三、结束语
综上所述，只有在整个工程建设过程中，正确判断现浇混凝土楼(屋)面板裂缝形成因素并从设计、材料、施工、后期管理等多方面采取全过程跟踪控制才是减少混凝土裂缝产生最有效的途径，才能更好地保证主控楼的质量，确保室内用电设备的安全运行。