混凝土屋面裂缝结构与变形种类划分

屋面裂缝很容易引起屋面渗漏，影响房屋的使用功能，从而引起建设及使用单位的投诉，对施工单位的声誉影响较大。再加上屋面渗漏维修处理很麻烦，所以在施工中必须采取有针对性的预防措施，严格控制裂缝的产生。在裂缝产生后，要及时治理，把危害减小到低限度。现结合本人施工宝鸡文理学院综合教学楼，西北农林科技大学图书馆、宝鸡市代家湾6#商务楼等工程的施工经验，及相关的标准、规范、规程综合分析裂缝形成的原因并提出预防和治理裂缝的措施。

一、混凝土屋面裂缝产生的原因

1、材料方面

水泥品种和标号的选择很重要，混凝土的干燥收缩与此有关。火山灰硅酸盐水泥因干缩变化很大，吸水性也大，用来浇筑处于干燥环境的屋面板容易产生裂缝，不宜采用。如所用的水泥标号低，也会使水泥因强度低而出现破坏裂缝。

此外混凝土组成中的水泥、外加剂、掺合料和水中的可溶性碱（钾、钠）溶于混凝土孔隙液中，与骨料中能与碱反应的活性成分，在混凝土硬化后逐渐发生一种化学反应，这种反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生内应力，导致混凝土开裂或上拱等破坏，这类危害在大体积混凝土中尤其严重。

2、结构与变形方面

混凝土屋面板的裂缝，从结构和变形方面分析，是结构首先要变形，当变形受到约束时便产生应力，应力超过混凝土抗拉强度时就会引起裂缝，裂缝出现后变形得到满足或部分满足，应力就发生松弛。这种裂缝比较普遍，这些变形包括如下几种：

（1）化学收缩。由于水泥水化生成物体积比反应前物质的总体积小，从而引起混凝土收缩。其收缩量早期较大，其后逐渐减少直至稳定。这种收缩不可恢复，对结构没有破坏作用，但在混凝土内部可产生微细裂缝。

（2）温度变形。混凝土具有热胀冷缩的性质，温度变形对大体积混凝土很不利，但对混凝土屋面板来说，温度除了在浇捣过程中有影响外，在浇筑后的养护期和使用期都有影响。

（3）沉陷变形。混凝土浇筑后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中，首先梁柱位移、变形，引起混凝土屋面板出现裂缝。

3、施工方面

（1）混凝土施工中过分振捣，模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现渗水而形成表面砂浆层，比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不足，过于干燥则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。

（2）混凝土浇捣后过分抹平压光。过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。

（3）钢筋、模板工程施工的影响。现代住宅因其智能化要求的提高，管线的暗埋比较常见。但由于管线过多，使钢筋与混凝土的粘结度降低，从而造成现浇楼板在混凝土成型后应力不均，呈现一些细小的不规则裂缝。

（4）养护工作不到位。养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护由于受风吹日晒，混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温度大，养护不当易产生温差裂缝。

二、混凝土屋面裂缝防治措施

1、预防措施

大部分混凝土结构裂缝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，所以应从各个方面综合考虑，把好可能对其发生影响的各个环节，可以从以下几个方面着手：

（1）严格控制原材料。混凝土原材料的选择应该严格按照质量和技术指标进行，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。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。

（2）优化设计配合比。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，选择优方案。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。在进行配合比设计时应在满足强度要求的前提下，选择佳的水泥用量，选用水化热和收缩小的水泥，可有效地减少混凝土的裂缝。

（3）合理选用配筋。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，提高了混凝土的限拉伸。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。所以，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。

（4）适度进行养护。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。

2、治理措施

对混凝土屋面板已出现的裂缝，应根据裂缝的特点采取相应的补修方法：

（1）涂刷法。一般仅用于表面发丝裂缝（宽度0.05mm），且数量不多的情况。事前应用水冲刷干净，预先干燥，涂刷油漆、沥清、环氧树脂等，或在湿润时涂刷水泥浆。对宽度不大于0.1mm的裂缝，由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质，碳化作用能使裂缝自行愈合，在不影响当前使用的情况下，也可不处理或只进行表面处理。

（2）涂抹法。局部出现较多裂缝而且面积较小，可用1：1～1：2的水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚为l0～20mm，表面压光。如有渗水现象，可用2mm厚水泥净浆和4～5mm厚l：2水泥砂浆交替抹压4～5层，涂抹3～4h后进行覆盖洒水养护。在抹砂浆之前，必须用钢丝和加压水把基层冲刷干净。

（3）凿补法。出现少量的裂缝，且宽度较大时，可沿裂缝凿成V型槽，槽口宽度5～6mm，并用清水洗刷干净，然后补上环氧树脂胶泥或环氧水泥砂浆、普通水泥砂浆，后用1：2.5水泥砂浆抹平压光，抹面稍高于板面。

（4）网补法。对较大面积出现的裂缝，除较大裂缝先按3点处理外，在层面设置细石混凝土防水层，厚度不应少于40mm，并应配置双向钢筋网片，钢筋网片在分隔缝处应断开，其保护层厚度不应小于lOmm，分隔缝内应嵌填密封材料。

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