混凝土屋面裂縫結構與變形種類劃分

屋面裂縫很容易引起屋面滲漏，影響房屋的使用功能，從而引起建設及使用單位的投訴，對施工單位的聲譽影響較大。再加上屋面滲漏維修處理很麻煩，所以在施工中必須采取有針對性的預防措施，嚴格控制裂縫的產生。在裂縫產生后，要及時治理，把危害減小到低限度。現結合本人施工寶雞文理學院綜合教學樓，西北農林科技大學圖書館、寶雞市代家灣6#商務樓等工程的施工經驗，及相關的標準、規范、規程綜合分析裂縫形成的原因并提出預防和治理裂縫的措施。

一、混凝土屋面裂縫產生的原因

1、材料方面

水泥品種和標號的選擇很重要，混凝土的干燥收縮與此有關。火山灰硅酸鹽水泥因干縮變化很大，吸水性也大，用來澆筑處于干燥環境的屋面板容易產生裂縫，不宜采用。如所用的水泥標號低，也會使水泥因強度低而出現破壞裂縫。

此外混凝土組成中的水泥、外加劑、摻合料和水中的可溶性堿（鉀、鈉）溶于混凝土孔隙液中，與骨料中能與堿反應的活性成分，在混凝土硬化后逐漸發生一種化學反應，這種反應生成物吸水膨脹，使混凝土產生內應力，導致混凝土開裂或上拱等破壞，這類危害在大體積混凝土中尤其嚴重。

2、結構與變形方面

混凝土屋面板的裂縫，從結構和變形方面分析，是結構首先要變形，當變形受到約束時便產生應力，應力超過混凝土抗拉強度時就會引起裂縫，裂縫出現后變形得到滿足或部分滿足，應力就發生松弛。這種裂縫比較普遍，這些變形包括如下幾種：

（1）化學收縮。由于水泥水化生成物體積比反應前物質的總體積小，從而引起混凝土收縮。其收縮量早期較大，其后逐漸減少直至穩定。這種收縮不可恢復，對結構沒有破壞作用，但在混凝土內部可產生微細裂縫。

（2）溫度變形。混凝土具有熱脹冷縮的性質，溫度變形對大體積混凝土很不利，但對混凝土屋面板來說，溫度除了在澆搗過程中有影響外，在澆筑后的養護期和使用期都有影響。

（3）沉陷變形。混凝土澆筑后因地基受力不均，產生不均勻下沉，造成結構應力集中，首先梁柱位移、變形，引起混凝土屋面板出現裂縫。

3、施工方面

（1）混凝土施工中過分振搗，模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現滲水而形成表面砂漿層，比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不足，過于干燥則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產生裂縫。

（2）混凝土澆搗后過分抹平壓光。過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土板表面龜裂。

（3）鋼筋、模板工程施工的影響。現代住宅因其智能化要求的提高，管線的暗埋比較常見。但由于管線過多，使鋼筋與混凝土的粘結度降低，從而造成現澆樓板在混凝土成型后應力不均，呈現一些細小的不規則裂縫。

（4）養護工作不到位。養護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力。過遲養護由于受風吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發過快，水泥缺乏必要的水化水，而產生急劇的體積收縮，此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種應力而產生開裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫度大，養護不當易產生溫差裂縫。

二、混凝土屋面裂縫防治措施

1、預防措施

大部分混凝土結構裂縫是由于變形作用引起的，而變形作用包括溫度、濕度及不均勻沉降等，所以應從各個方面綜合考慮，把好可能對其發生影響的各個環節，可以從以下幾個方面著手：

（1）嚴格控制原材料。混凝土原材料的選擇應該嚴格按照質量和技術指標進行，禁止不合格的原材料進入現場。應使用含泥量盡可能低的集料。在混凝土中摻加混凝土膨脹劑，在獲得良好養護的條件下，能減少混凝土的裂縫。

（2）優化設計配合比。根據工程所處條件，對砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進行優化設計，選擇優方案。混凝土的干燥收縮隨砂率的增大而增大。對泵送混凝土來說，過高的砂率不僅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土變得粘稠其內摩擦阻力的增大導致混凝土的擴展性能下降，流動性也下降；同時在結構表層也容易產生較厚的砂漿層，這對混凝土的抗裂是不利的，所以用于頂板的預拌混凝土，其砂率應根據泵送高度、泵程以及混凝土標號等條件考慮。在進行配合比設計時應在滿足強度要求的前提下，選擇佳的水泥用量，選用水化熱和收縮小的水泥，可有效地減少混凝土的裂縫。

（3）合理選用配筋。鋼筋將約束混凝土的塑性變形，從而分擔混凝土的內應力，推遲混凝土裂縫的出現，提高了混凝土的限拉伸。增加鋼筋數量會減少收縮，但會增加混凝土的拉應力，如果鋼筋很多，約束可能會很大，也足以引起混凝土開裂。所以，配筋應盡可能采用小直徑，小間距設計。提高混凝土結構的含鋼率或減小鋼筋直徑都可提高材料的抗裂性能，但減小鋼筋直徑、加密間距要比提高含鋼率效果明顯一些。

（4）適度進行養護。不同的養護可使結構的抗裂能力成倍地變化，不當的養護會造成強度損失，充分的養護是保證混凝土不致裂縫的必要條件。梁板結構由于暴露面積較大，良好的供濕養護是非常重要的。對養護不良的混凝土梁板結構，除會影響混凝土的強度之外，還會導致混凝土產生表面裂縫。

2、治理措施

對混凝土屋面板已出現的裂縫，應根據裂縫的特點采取相應的補修方法：

（1）涂刷法。一般僅用于表面發絲裂縫（寬度0.05mm），且數量不多的情況。事前應用水沖刷干凈，預先干燥，涂刷油漆、瀝清、環氧樹脂等，或在濕潤時涂刷水泥漿。對寬度不大于0.1mm的裂縫，由于后期水泥生成氫氧化鈣、硫酸鋁鈣等類物質，碳化作用能使裂縫自行愈合，在不影響當前使用的情況下，也可不處理或只進行表面處理。

（2）涂抹法。局部出現較多裂縫而且面積較小，可用1：1～1：2的水泥砂漿分2～3層涂抹，總厚為l0～20mm，表面壓光。如有滲水現象，可用2mm厚水泥凈漿和4～5mm厚l：2水泥砂漿交替抹壓4～5層，涂抹3～4h后進行覆蓋灑水養護。在抹砂漿之前，必須用鋼絲和加壓水把基層沖刷干凈。

（3）鑿補法。出現少量的裂縫，且寬度較大時，可沿裂縫鑿成V型槽，槽口寬度5～6mm，并用清水洗刷干凈，然后補上環氧樹脂膠泥或環氧水泥砂漿、普通水泥砂漿，后用1：2.5水泥砂漿抹平壓光，抹面稍高于板面。

（4）網補法。對較大面積出現的裂縫，除較大裂縫先按3點處理外，在層面設置細石混凝土防水層，厚度不應少于40mm，并應配置雙向鋼筋網片，鋼筋網片在分隔縫處應斷開，其保護層厚度不應小于lOmm，分隔縫內應嵌填密封材料。

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