【摘 要】
本文对引起混凝土梁板结构裂缝的原因做了深入探讨，并提出了一些控制梁板结构裂缝的措施。
【关键词】
梁板结构 裂缝
1. 引言
混凝土结构的裂缝是一个很普遍的技术问题。近代对混凝土强度理论进行亚微观研究结果以及大量工程实践所提供的经验都说明混凝土结构的裂缝是不可避免的，特别是现代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工，外加剂、掺和料等在混凝土中的广泛使用，导致混凝土裂缝普遍存在。由于顶板结构混凝土浇筑工艺所具有的特性，裂缝更容易发生，因此而引起的楼板渗漏等一系列问题已成为一项严重的社会问题。所以如何有效地预防和控制混凝土顶板裂缝的发生，已成为所有混凝土工作者面临的一项重要任务。本文作者根据大量的工程实践经验及亲身体会，在工程施工中摸索出一些在可有效控制裂缝的措施，希望能和国内同行共同交流。
2. 控制措施
混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。混凝土的裂缝一般都发生在早期，所产生的裂缝主要是塑性收缩裂缝、沉降裂缝及收缩裂缝，而在后期所产生的裂缝与结构设计及材料的应用有关。大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的，而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。
由于混凝土自身所具有的一些特点，从原材料到施工工艺等诸多因素都会对混凝土发生直接的影响，所以控制混凝土的裂缝应综合从各个方面综合考虑，把好可能对其发生影响的各道关，主要有以下6个方面。
2.1 原材料
要严格控制混凝土原材料的质量和技术指标，采取“精料方针”，选用优质的原材料，禁止不合格的原材料进入现场。
应使用含泥量尽可能低的集料。集料的含泥量对混凝土的抗拉强度及收缩变形影响很大。使用含泥量高的集料，集料表面与水泥石的机械粘接力降低，而且会增加混凝土拌和物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。
高细度的水泥必然带来较高的强度，但是提高水泥的细度也必然会带来较大的收缩，显著地增加收缩应力，因此虽然水泥的细度应尽可能低一些，但是最好不要以提高水泥细度的办法来其提高强度。在当前的建筑施工过程中，施工单位为了加快施工进度及模板的周转速度，大量地使用R型水泥，而早强水泥比普通水泥的收缩大10%，这势必会增加开裂的可能。
掺和料的质量对混凝土裂缝有显著的影响。粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大，使用细度较粗或含炭量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量，从而加大混凝土的收缩导致开裂。
由于高效减水剂所具有的减水作用及缓凝剂对混凝土拉伸性能的提高，因而对减少混凝土的开裂也具有积极的作用。在混凝土中掺加混凝土膨胀剂,在获得良好养护的条件下,能减少混凝土的裂缝,但需要注意的是,膨胀剂不是掺得越多越好,过度的膨胀也会引起混凝土开裂,还有如果掺膨胀剂的混凝土得不到良好的养护反而会对混凝土的裂缝起相反的作用,因此应当谨慎地使用膨胀剂。
2.2 坍落度
预拌混凝土一般都要求有较大的坍落度。对预拌混凝土来说由于坍落度大而导致的混凝土裂缝是其无法从自身克服的缺陷。流动性大的混凝土其相对沉缩变形几乎超过普通混凝土干缩变形的30-60倍，是十分可观的。如果混凝土混合料过稀，坍落度过大，混凝土沉陷量会很高，同时由于水灰比的增大，导致混凝土收缩的增大，使混凝土产生沉陷裂缝及收缩裂缝。
特别是在夏季浇筑混凝土，混凝土的坍落度损失较大，有的施工单位为了片面追求施工的方便，往往使混凝土的出机坍落度比设计增大很多，甚至往混凝土中任意加水，这些做法不仅使混凝土的性能劣化，而且由于坍落度增大会使混凝土的塑性收缩增大，在捣棒的作用下，空气与水滞留在钢筋与粗骨料下方，浇筑后的混凝土表面有很厚一层稀浆层，其内部疏松，水灰比高于下部混凝土，并可能引起钢筋上部的混凝土开裂。所以施工中应使混凝土的坍落度尽可能小，一般只需要满足泵送需要则可，并严禁浇筑过程中往混凝土中任意加水及外加剂。
2.3 混凝土的配合比设计
为有效控制和预防混凝土裂缝的发生，应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺和料用量等进行优化设计，选择最优方案。
适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。对泵送混凝土来说，过高的砂率不仅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土变得粘稠其内摩擦阻力的增大导致混凝土的扩展性能下降，流动性也下降；同时在结构表层也容易产生较厚的砂浆层，这对混凝土的抗裂是不利的，所以用于顶板的预拌混凝土，其砂率应根据泵送高度、泵程以及混凝土标号等条件考虑，以38-42%为宜。而且由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。
水泥浆体失去水分时所引起的自身收缩及塑性收缩对混凝土的裂缝有影响。混凝土中水泥用量的增加、用水量的增大使水泥浆体积增大，会使混凝土的干缩增大，从而引起混凝土干缩裂缝及塑性收缩裂缝。在进行配合比设计时应在满足强度要求的前提下，应选择最佳的水泥用量，选用水化热和收缩小的水泥（如矿渣水泥），可有效地减少混凝土的裂缝。
2.4 配筋对控制裂缝的作用
混凝土材料结构是非均质的，承受拉力作用时，截面中各质点受力是不均匀的，有大量不规则的应力集中点，当这些应力集中点首先达到抗拉强度极限时，就引起局部的塑性变形，如无钢筋，继续受力，便在应力集中处形成裂缝。如进行适当配筋，钢筋将约束混凝土的塑性变形，从而分担混凝土的内应力，推迟混凝土裂缝的出现，亦即提高了混凝土的极限拉伸。钢筋会约束收缩，但不能阻止收缩，它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力，在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩，但会增加混凝土的拉应力，如果钢筋很多，约束可能会很大，也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸，对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。薄壁结构如墙、板、梁等，采取增配构造钢筋的措施，使构造钢筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土的抗裂性能。
构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径，小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能，但减小钢筋直径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8-14mm的钢筋和100-150mm间距是比较合理的，结构全截面的配筋率不宜小于0.3%，应在0.3-0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋；构造筋不能起到抗约束作用的，应适当增加温度筋。
2.5 施工水平
在施工时应加强对混凝土振捣的控制。适当的振捣对密实混凝土，使混凝土形成紧密堆积有积极作用，但如果对混凝土过振会导致混凝土的离析，使其表面形成较厚的浮浆层，导致塑性收缩裂缝，所以对新浇筑混凝土要振捣均匀，不能漏振也不能过振。
混凝土浇筑完毕以后，应对混凝土进行二次压光。二次压光的时间应控制在泌水充分挥发之后才开始进行，不宜过早开始二次压光，混凝土表面有泌水的时候，绝对不能进行终饰抹面工序，这是一条基本定律，过早的抹面会在泌水停止以前封闭表面及薄层表面下积蓄的泌水和空气，会引起混凝土脱皮和薄层脱落。我们的操作方法是在混凝土初凝前用砂板进行一次搓压，在捣实初步整平以后，等待泌水结束蒸发掉以后，重新用抹刀用力加压抹平，有效地防止了混凝土的早期收缩裂缝。
如顶板的的面积很大，浇筑混凝土的时间可能较长，出现在浇筑后边的混凝土时，初始浇筑的混凝土已接近初凝，如此时捣棒碰到钢筋，捣棒所产生的振动会沿着钢筋到达已初凝的混凝土部位，会破坏混凝土的凝结及与钢筋的结合，导致混凝土出现早期破坏，所以浇筑混凝土时应避免对板内钢筋的振动。
模板支撑不牢，引起模板变形、移位，也会引起混凝土的开裂。还应注意在浇筑混凝土之前对模板的润湿，以防止模板对新浇筑混凝土吸水过大，引起混凝土起皮、开裂。
在绑扎钢筋和浇筑混凝土时，应按设计及规范要求控制混凝土保护层的厚度，如果混凝土保护层过厚，除在构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝外，还会直接削弱构件的承载能力。
2.6 养护
不同的养护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护会造成强度损失，充分的养护是保证混凝土不致裂缝的必要条件。梁板结构由于暴露面积较大，良好的供湿养护是非常重要的。对养护不良的混凝土梁板结构，除会影响混凝土的强度之外，还会导致混凝土产生表面裂缝。
在炎热季节施工，顶板在浇筑后常出现一些沿着钢筋的裂缝，这些裂缝宽度不大，分布主要沿着钢筋方向。分析其原因是由于在夏季施工时，由于气温较高，尤其在阳光直射下，新浇筑混凝土的失水很快，较大湿度梯度而引起的差异收缩是引起裂缝的主要原因。为此应避免在强烈的阳光下浇筑混凝土，如条件不允许，应做好表面的覆盖，并在混凝土终凝之后，即开始浇水养护，对粉煤灰混凝土更应加强早期养护。
3. 结论
1． 施工经验表明，用R型水泥，水泥用量大，水灰比小，掺膨胀剂，用保水性强的外加剂，早期开裂的风险较大；
2． 为有效控制混凝土的裂缝应采用科学合理的施工方案；
3． 对混凝土的配合比进行优化设计，选取适宜的砂率、水泥用量及掺和料用量等；
4． 应重视构造钢筋的作用，配筋应遵循“细和密”的原则。
参 考 文 献
1．王铁梦 工程结构裂缝控制 中国建筑工业出版社 1998
2．卓尚木等 钢筋混凝土结构事故分析与加固 中国建筑工业出版社 1997
