5． 裂縫影響因素分析
根據(jù)文獻資料報道，按泵送砼特點與工程實際應用要求設定所做的砼收縮測試試驗，從試驗結果看，砼的收縮值，自澆搗成型后3d到18d齡期內(nèi)是隨齡期遞增的，收縮高峰期的延續(xù)時間在45~150天齡期之間，因溫度變化、強度等級、坍落度、單位立方砼中水泥用量、外摻料等因素延緩或提早，這與實際工程中各類構件裂縫出現(xiàn)有類似的現(xiàn)象。
5．1 不同砼強度等級對砼收縮值的影響
砼收縮測試數(shù)據(jù)結果統(tǒng)計如下（單位：10-6m/m）
砼強度等級
28d
60d
180d
C40
131~219
143~269
119~204
C50
186~220
120~215
86~124
C60
222~385
177~599
227~660
砼不同強度等級對收縮值的影響測試數(shù)據(jù)反映，C60與C40相比，28d齡期收縮值高25~75%，60d齡期高70~140%，180d齡期高100~300% 。因為砼強度等級越高，水泥用量一般也較高，收縮值大是必然的，故在同一層次中，能選低等級替代高等級的，或在大體積砼中利用后期強度的，應在審圖時與設計人員商討，盲目認為強度愈高愈好的觀念是不全面的。
5．2 不同坍落度對砼收縮值的影響
砼收縮測試統(tǒng)計如下（單位：10-6m/m）
坍落度
3d
7d
28d
180d
120mm
87.42
161.13
221.74
253.16
160mm
104.87
142.07
228.42
239.63
200mm
104.24
182.11
247.87
339.33
不同坍落度對砼收縮值的影響數(shù)據(jù)證明，砼中水的用量和坍落度對砼的收縮值是有一定影響的。坍落度對收縮值的影響幅度以120mm為基準，坍落度為160mm，約大5.4％，坍落度為200mm，約大25％。這表明在施工中，應重視隨意加水的危害性，以有利于改善工程結構干縮裂縫的開裂問題。
5．3 不同水泥用量對砼收縮值的影響
不同水泥用量對收縮值遞增率比較表
水泥用量（kg/m3）
水泥增量（kg）
收縮值增幅（%）
收縮遞增率/10kg水泥
409.0
—
—
—
476.0
67.0
62.00
6.75
518.0
109.0
81.00
7.43
550.0
141.0
110.40
7.83
單位立方砼中水泥用量對收縮值的影響是十分顯著的，每10kg水泥增量的收縮率呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，收縮值增幅在5～9％之間，波動幅度平穩(wěn)，為我們預估收縮值提供了一個有價值的參考數(shù)據(jù)。商品泵送砼的水泥用量高，化學收縮值遠比中低強度等級砼要高，這對早期收縮極為不利，因高強度砼的抗拉性能無法抵消收縮應力作用，導致砼構件出現(xiàn)早期收縮裂縫。上述內(nèi)容也提示工程技術人員，減少水泥或膠凝材料用量，對鋼筋砼結構減少收縮變形及收縮應力具有重要作用。
5．4 摻粉煤灰、礦渣粉及泵送緩凝減水劑對收縮值的影響
采用“等量取代法”按一定的取代率，摻入等體積的粉煤灰或礦渣粉取代水泥配制粉煤灰砼或礦渣砼，或是采用“超量取代法”按一定的取代率，一部分粉煤灰、礦渣粉取代等體積水泥，超量部分則取代等體積砂子配制粉煤灰砼或礦渣砼。不但可以節(jié)約水泥10～15％，而且在一系列性能方面都可獲得改善，由于水泥用量大幅度減少，再配合緩凝減水劑，降低了用水量，推遲了凝結硬化時間，化學反應的自縮值明顯減少，在高強度砼中，效果更為明顯，實踐證明，摻此類外摻料是減少收縮的重要途徑之一。
6． 住宅建筑現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的成因綜合分析
針對住宅建筑現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫，經(jīng)過對各種影響因素的對比分析，認為：
6．1 現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫主要由砼溫度變形和收縮變形引起的。鋼筋砼梁、柱、墻、板等構件共同處在同一個大氣環(huán)境中，當環(huán)境的溫度和濕度變化時，這些構件的砼相應都會產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。由于體型上的差異，板的體積與表面積的比值較小，砼的收縮變形較大，具體地說，在水平方向上樓板的收縮變形一般均超前于（或大于）梁、柱、墻，使板內(nèi)出現(xiàn)拉應力，梁內(nèi)呈壓應力?！ ?BR> 另一方面是外縱墻與山墻在外界氣溫的影響下，經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復作用。它們的溫差合力對房間沿外墻角部樓板將產(chǎn)生較大的主拉應力。
以上兩個作用力的疊加，對板形成最不利狀態(tài)的時候，當板內(nèi)拉應力超過了砼的抗拉強度，并且樓板變形大于配筋后砼的極限拉伸的時候，樓板內(nèi)就會產(chǎn)生裂縫?！ ?BR> 裂縫的位置取決于兩個因素，一是約束，二是抗拉能力。對樓板來說約束的位置在四個轉角處。因為轉角處梁或墻的剛度，它對樓板形成的約束也，同時沿外墻轉角處因受外界氣溫影響，樓板屬收縮變形的部位。一般情況下板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊而設置，也就是說轉角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱。故大多數(shù)板上裂縫都出現(xiàn)在沿外墻轉角處，而呈45°斜向?！ ?BR> 6．2 當前工程施工中現(xiàn)澆鋼筋砼樓板的砼普遍采用泵送砼，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比較大，石子半徑又比較小，砼的收縮值比過去現(xiàn)場拌制的砼要大，為了抵抗樓板內(nèi)受不均勻溫差和收縮的影響而出現(xiàn)局部的應力集中，若外墻轉角處樓板只按常規(guī)配筋，已經(jīng)不能適應這種變化了的條件的實況。
6．3 樓板內(nèi)埋設電線套管，特別是近年來普遍推廣使用PVC管代替金屬管以后，使板內(nèi)有效截面受到不同程度的削弱，以板厚100mm為例，若埋設Φ20mmPVC電線套管，當該管垂直于板跨方向鋪設時，則該處砼受拉截面減少1/5，又因該管與砼的線脹系數(shù)不一致，粘結效果差，這時沿電線套管埋設方向就有可能因為應力集中而出現(xiàn)裂縫?！ ?BR> 6．4 由于施工安排不當，樓板近支座處的負彎矩鋼筋常常被操作人員踩踏下沉，又沒有得到及時糾正，使其不能有效發(fā)揮抵抗彎矩的作用。更有甚者，個別施工單位為了迎合發(fā)展商不合理的工期要求，片面地追求施工進度，樓板砼還沒有達到足夠的強度，就迫不及待地上人操作和堆重載，使其產(chǎn)生過大的變形，導致裂縫產(chǎn)生等等。
7． 控制現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的對策
怎樣控制這些裂縫的開展是工程界近年來遇到的新問題，各有關單位應建立起控制鋼筋砼樓板裂縫的觀念，認真領會有關規(guī)范中控制裂縫開展條文的內(nèi)涵，主動采取技術措施和管理措施，共同把這些裂縫控制在規(guī)范允許寬度內(nèi)，保證房屋的正常使用和安全性。應從設計和施工兩方面采取相應對策：
7．1 設計方面的對策
7．1．1 嚴格遵守《砌體結構設計規(guī)范》（GB50003－2001）和《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010－2002）中伸縮縫間距的條文?！ ?BR> 7．1．2 對于房屋四大角處位于轉角處房間的現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，設計上應采取一些比常規(guī)更高的技術措施。例如：適當增加板厚，提高板的配筋，增配角部放射鋼筋或對角通長加強筋的方式，采用“細筋密筋”的配筋方式或采用冷軌帶肋鋼筋，提高板的抗裂形?！ ?BR> 7．1．3 設計上考慮樓板內(nèi)PVC電線套管只允許平行于樓板受力方向（或雙向板的短邊方向）埋設；埋在樓板內(nèi)的PVC電線套管上下部位應加鋪寬度不小于400㎜的鋼絲網(wǎng)片作為補強措施?！ ?BR> 7．1．4 引入高性能砼中的高耐久性的觀念：例如：應用“雙摻技術”盡量減少砼配合比中的水泥用量；采用鋼纖維砼，以提高砼抗拉強度；研究開發(fā)泵送條件下的低收縮率的干硬性砼，專門用在現(xiàn)澆鋼筋砼樓板工程上。
7．1．5 在施工圖結構設計說明中應提出要求施工單位采取控制裂縫的具體措施?！ ?BR> 7．2 施工方面的對策
7．2．1 應優(yōu)先選用普遍硅酸鹽水泥；應使用級配良好，含泥量符合標準的砂石料；應選擇適當?shù)挠盟俊⑸奥屎吞涠?；應控制砼強度不過于偏高并有較小的標準差?！ ?BR> 7．2．2 應按照《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204－2002）的有關條文規(guī)定進行模板設計和模板拆除，以及砼養(yǎng)護?！ ?BR> 7．2．3 嚴格施工管理，澆搗樓板砼時必須鋪設操作平臺，防止施工操作人員直接踩踏上皮負彎矩鋼筋。同時加強澆搗樓板砼整個過程中的鋼筋看護，隨時將位置偏移的鋼筋復位，確保其位置準確?！ ?BR> 7．2．4 施工速度應建立在嚴密的科學組織的基礎上。應該堅決摒棄違反科學的蠻干的做法。只有這樣，才能使當前樓板結構裂縫的多發(fā)性、普遍性這一質量頑癥得到有效遏制?！ ?BR> 8． 裂縫的處理方法
當樓板出現(xiàn)裂縫后，應由建設單位牽頭，各有關單位一起檢查房屋是否有不均勻沉降，樓板的設計是否有不妥之處；其次應檢查板的厚度、鋼筋位置，砼強度是否符合要求。畫出各層樓板裂縫分布圖，標明裂縫的走向、長度和寬度，共同分析開裂原因。當確認裂縫是由于砼收縮引起的后：
8．1 裂縫細且貫通，可以不作處理?！ ?BR> 8．2 如果裂縫較細且已滲漏，可只做補漏處理；若裂縫所在房間無用水功能，可僅做密閉處理，防止裂縫處受力鋼筋銹蝕、降低承載力。
8．3 如果裂縫較長、較寬且可能影響樓板承載能力時，必須進行補強加固。具體措施是采用“化學灌漿法”，如采用膨脹水泥、硫磺膠泥等“嵌縫堵漏法”，或者參照一些加固處理的新材料、新工藝做相應處理。
根據(jù)文獻資料報道，按泵送砼特點與工程實際應用要求設定所做的砼收縮測試試驗，從試驗結果看，砼的收縮值，自澆搗成型后3d到18d齡期內(nèi)是隨齡期遞增的，收縮高峰期的延續(xù)時間在45~150天齡期之間，因溫度變化、強度等級、坍落度、單位立方砼中水泥用量、外摻料等因素延緩或提早，這與實際工程中各類構件裂縫出現(xiàn)有類似的現(xiàn)象。
5．1 不同砼強度等級對砼收縮值的影響
砼收縮測試數(shù)據(jù)結果統(tǒng)計如下（單位：10-6m/m）
砼強度等級
28d
60d
180d
C40
131~219
143~269
119~204
C50
186~220
120~215
86~124
C60
222~385
177~599
227~660
砼不同強度等級對收縮值的影響測試數(shù)據(jù)反映，C60與C40相比，28d齡期收縮值高25~75%，60d齡期高70~140%，180d齡期高100~300% 。因為砼強度等級越高，水泥用量一般也較高，收縮值大是必然的，故在同一層次中，能選低等級替代高等級的，或在大體積砼中利用后期強度的，應在審圖時與設計人員商討，盲目認為強度愈高愈好的觀念是不全面的。
5．2 不同坍落度對砼收縮值的影響
砼收縮測試統(tǒng)計如下（單位：10-6m/m）
坍落度
3d
7d
28d
180d
120mm
87.42
161.13
221.74
253.16
160mm
104.87
142.07
228.42
239.63
200mm
104.24
182.11
247.87
339.33
不同坍落度對砼收縮值的影響數(shù)據(jù)證明，砼中水的用量和坍落度對砼的收縮值是有一定影響的。坍落度對收縮值的影響幅度以120mm為基準，坍落度為160mm，約大5.4％，坍落度為200mm，約大25％。這表明在施工中，應重視隨意加水的危害性，以有利于改善工程結構干縮裂縫的開裂問題。
5．3 不同水泥用量對砼收縮值的影響
不同水泥用量對收縮值遞增率比較表
水泥用量（kg/m3）
水泥增量（kg）
收縮值增幅（%）
收縮遞增率/10kg水泥
409.0
—
—
—
476.0
67.0
62.00
6.75
518.0
109.0
81.00
7.43
550.0
141.0
110.40
7.83
單位立方砼中水泥用量對收縮值的影響是十分顯著的，每10kg水泥增量的收縮率呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，收縮值增幅在5～9％之間，波動幅度平穩(wěn)，為我們預估收縮值提供了一個有價值的參考數(shù)據(jù)。商品泵送砼的水泥用量高，化學收縮值遠比中低強度等級砼要高，這對早期收縮極為不利，因高強度砼的抗拉性能無法抵消收縮應力作用，導致砼構件出現(xiàn)早期收縮裂縫。上述內(nèi)容也提示工程技術人員，減少水泥或膠凝材料用量，對鋼筋砼結構減少收縮變形及收縮應力具有重要作用。
5．4 摻粉煤灰、礦渣粉及泵送緩凝減水劑對收縮值的影響
采用“等量取代法”按一定的取代率，摻入等體積的粉煤灰或礦渣粉取代水泥配制粉煤灰砼或礦渣砼，或是采用“超量取代法”按一定的取代率，一部分粉煤灰、礦渣粉取代等體積水泥，超量部分則取代等體積砂子配制粉煤灰砼或礦渣砼。不但可以節(jié)約水泥10～15％，而且在一系列性能方面都可獲得改善，由于水泥用量大幅度減少，再配合緩凝減水劑，降低了用水量，推遲了凝結硬化時間，化學反應的自縮值明顯減少，在高強度砼中，效果更為明顯，實踐證明，摻此類外摻料是減少收縮的重要途徑之一。
6． 住宅建筑現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的成因綜合分析
針對住宅建筑現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫，經(jīng)過對各種影響因素的對比分析，認為：
6．1 現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫主要由砼溫度變形和收縮變形引起的。鋼筋砼梁、柱、墻、板等構件共同處在同一個大氣環(huán)境中，當環(huán)境的溫度和濕度變化時，這些構件的砼相應都會產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。由于體型上的差異，板的體積與表面積的比值較小，砼的收縮變形較大，具體地說，在水平方向上樓板的收縮變形一般均超前于（或大于）梁、柱、墻，使板內(nèi)出現(xiàn)拉應力，梁內(nèi)呈壓應力?！ ?BR> 另一方面是外縱墻與山墻在外界氣溫的影響下，經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復作用。它們的溫差合力對房間沿外墻角部樓板將產(chǎn)生較大的主拉應力。
以上兩個作用力的疊加，對板形成最不利狀態(tài)的時候，當板內(nèi)拉應力超過了砼的抗拉強度，并且樓板變形大于配筋后砼的極限拉伸的時候，樓板內(nèi)就會產(chǎn)生裂縫?！ ?BR> 裂縫的位置取決于兩個因素，一是約束，二是抗拉能力。對樓板來說約束的位置在四個轉角處。因為轉角處梁或墻的剛度，它對樓板形成的約束也，同時沿外墻轉角處因受外界氣溫影響，樓板屬收縮變形的部位。一般情況下板內(nèi)配筋都按平行于板的兩條相鄰邊而設置，也就是說轉角處夾角平分線方向的抗拉能力最薄弱。故大多數(shù)板上裂縫都出現(xiàn)在沿外墻轉角處，而呈45°斜向?！ ?BR> 6．2 當前工程施工中現(xiàn)澆鋼筋砼樓板的砼普遍采用泵送砼，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比較大，石子半徑又比較小，砼的收縮值比過去現(xiàn)場拌制的砼要大，為了抵抗樓板內(nèi)受不均勻溫差和收縮的影響而出現(xiàn)局部的應力集中，若外墻轉角處樓板只按常規(guī)配筋，已經(jīng)不能適應這種變化了的條件的實況。
6．3 樓板內(nèi)埋設電線套管，特別是近年來普遍推廣使用PVC管代替金屬管以后，使板內(nèi)有效截面受到不同程度的削弱，以板厚100mm為例，若埋設Φ20mmPVC電線套管，當該管垂直于板跨方向鋪設時，則該處砼受拉截面減少1/5，又因該管與砼的線脹系數(shù)不一致，粘結效果差，這時沿電線套管埋設方向就有可能因為應力集中而出現(xiàn)裂縫?！ ?BR> 6．4 由于施工安排不當，樓板近支座處的負彎矩鋼筋常常被操作人員踩踏下沉，又沒有得到及時糾正，使其不能有效發(fā)揮抵抗彎矩的作用。更有甚者，個別施工單位為了迎合發(fā)展商不合理的工期要求，片面地追求施工進度，樓板砼還沒有達到足夠的強度，就迫不及待地上人操作和堆重載，使其產(chǎn)生過大的變形，導致裂縫產(chǎn)生等等。
7． 控制現(xiàn)澆鋼筋砼樓板裂縫的對策
怎樣控制這些裂縫的開展是工程界近年來遇到的新問題，各有關單位應建立起控制鋼筋砼樓板裂縫的觀念，認真領會有關規(guī)范中控制裂縫開展條文的內(nèi)涵，主動采取技術措施和管理措施，共同把這些裂縫控制在規(guī)范允許寬度內(nèi)，保證房屋的正常使用和安全性。應從設計和施工兩方面采取相應對策：
7．1 設計方面的對策
7．1．1 嚴格遵守《砌體結構設計規(guī)范》（GB50003－2001）和《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010－2002）中伸縮縫間距的條文?！ ?BR> 7．1．2 對于房屋四大角處位于轉角處房間的現(xiàn)澆鋼筋砼樓板，設計上應采取一些比常規(guī)更高的技術措施。例如：適當增加板厚，提高板的配筋，增配角部放射鋼筋或對角通長加強筋的方式，采用“細筋密筋”的配筋方式或采用冷軌帶肋鋼筋，提高板的抗裂形?！ ?BR> 7．1．3 設計上考慮樓板內(nèi)PVC電線套管只允許平行于樓板受力方向（或雙向板的短邊方向）埋設；埋在樓板內(nèi)的PVC電線套管上下部位應加鋪寬度不小于400㎜的鋼絲網(wǎng)片作為補強措施?！ ?BR> 7．1．4 引入高性能砼中的高耐久性的觀念：例如：應用“雙摻技術”盡量減少砼配合比中的水泥用量；采用鋼纖維砼，以提高砼抗拉強度；研究開發(fā)泵送條件下的低收縮率的干硬性砼，專門用在現(xiàn)澆鋼筋砼樓板工程上。
7．1．5 在施工圖結構設計說明中應提出要求施工單位采取控制裂縫的具體措施?！ ?BR> 7．2 施工方面的對策
7．2．1 應優(yōu)先選用普遍硅酸鹽水泥；應使用級配良好，含泥量符合標準的砂石料；應選擇適當?shù)挠盟俊⑸奥屎吞涠?；應控制砼強度不過于偏高并有較小的標準差?！ ?BR> 7．2．2 應按照《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50204－2002）的有關條文規(guī)定進行模板設計和模板拆除，以及砼養(yǎng)護?！ ?BR> 7．2．3 嚴格施工管理，澆搗樓板砼時必須鋪設操作平臺，防止施工操作人員直接踩踏上皮負彎矩鋼筋。同時加強澆搗樓板砼整個過程中的鋼筋看護，隨時將位置偏移的鋼筋復位，確保其位置準確?！ ?BR> 7．2．4 施工速度應建立在嚴密的科學組織的基礎上。應該堅決摒棄違反科學的蠻干的做法。只有這樣，才能使當前樓板結構裂縫的多發(fā)性、普遍性這一質量頑癥得到有效遏制?！ ?BR> 8． 裂縫的處理方法
當樓板出現(xiàn)裂縫后，應由建設單位牽頭，各有關單位一起檢查房屋是否有不均勻沉降，樓板的設計是否有不妥之處；其次應檢查板的厚度、鋼筋位置，砼強度是否符合要求。畫出各層樓板裂縫分布圖，標明裂縫的走向、長度和寬度，共同分析開裂原因。當確認裂縫是由于砼收縮引起的后：
8．1 裂縫細且貫通，可以不作處理?！ ?BR> 8．2 如果裂縫較細且已滲漏，可只做補漏處理；若裂縫所在房間無用水功能，可僅做密閉處理，防止裂縫處受力鋼筋銹蝕、降低承載力。
8．3 如果裂縫較長、較寬且可能影響樓板承載能力時，必須進行補強加固。具體措施是采用“化學灌漿法”，如采用膨脹水泥、硫磺膠泥等“嵌縫堵漏法”，或者參照一些加固處理的新材料、新工藝做相應處理。