混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋裂縫的成因分析和預(yù)防

胡洪菊,黃曉蘭

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川遂寧629000）

混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋裂縫的成因分析和預(yù)防

胡洪菊,黃曉蘭

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川遂寧629000）

在房屋建筑工程中，混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的使用非常廣泛，在混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的使用過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)裂縫，在混凝土結(jié)構(gòu)中無(wú)裂縫是相對(duì)的，有裂縫是絕對(duì)的，因此裂縫是混凝土工程中普遍存在的問題.混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的裂縫是長(zhǎng)期以來困擾著建筑施工技術(shù)人員的一大技術(shù)難題.所以要防止裂縫的出現(xiàn)需要從設(shè)計(jì)、材料、施工、施工管理等各個(gè)環(huán)節(jié)入手進(jìn)行控制.為此，本文對(duì)混凝土現(xiàn)澆樓蓋常見裂縫成因及其預(yù)防作出了一系列探討.

混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋;裂縫;成因;預(yù)防

1 引言

隨著城市建設(shè)節(jié)奏的加快，建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，混凝土現(xiàn)澆樓蓋在房屋建設(shè)工程中的廣泛應(yīng)用，它在建筑工程中的地位也越來越重要.由于混凝土的抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，施工過程受外界因素的影響（施工措施、人為原因等），建設(shè)工程中的現(xiàn)澆樓蓋裂縫千姿百態(tài)，這些裂縫多數(shù)為非結(jié)構(gòu)性裂縫，可以暫時(shí)不影響到結(jié)構(gòu)的安全性，但它的存在，長(zhǎng)此以往也有可能影響結(jié)構(gòu)中內(nèi)力分布的變化，且易使鋼筋遭受空氣侵蝕，從而使建筑物耐久性降低、導(dǎo)致滲漏等，影響結(jié)構(gòu)使用功能，最終影響到建筑產(chǎn)品的使用年限，因此必須堅(jiān)持“質(zhì)量第一、用戶至上”、“以人為核心”、“預(yù)防為主”、“依據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢查，一切用數(shù)據(jù)說話”.在施工過程中必須對(duì)其進(jìn)行有效地控制，要求做到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、耐久安全以確保建筑工程的建設(shè)質(zhì)量.

本文從實(shí)際工程中混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋裂縫的類型、特點(diǎn)及危害、成因及預(yù)防幾個(gè)方面進(jìn)行研究分析.

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土結(jié)構(gòu)由于受內(nèi)外各種因素的影響會(huì)產(chǎn)生裂縫，裂縫對(duì)混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的承載能力、耐久性及防水性等性能的降低將產(chǎn)生直接影響，同時(shí)對(duì)混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的連續(xù)性與粘結(jié)性將造成中斷和破壞.按照引起裂縫的原因可以將其分為如下幾類：

2.1 材料選配不當(dāng)

普通混凝土是將水泥、粗細(xì)骨料、水和外加劑按一定比例配制而成的具有所需的形體、強(qiáng)度和耐久性的人造石材，簡(jiǎn)稱混凝土.在混凝土的基本組成材料中，水和水泥形成水泥漿，在混凝土中賦予混凝土拌合物以流動(dòng)性，黏結(jié)粗、細(xì)骨料形成整體，填充骨料間的空隙，提高其密實(shí)度，砂和石子構(gòu)成混凝土的骨架，有效抵抗水泥漿的干縮.砂石顆粒逐級(jí)填充，形成理想的密實(shí)狀態(tài)節(jié)約水泥的用量.所以在施工過程中如果粗細(xì)骨料級(jí)配不夠，或者是外加劑的使用量不當(dāng)都會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性、黏聚性、保水性，最終導(dǎo)致混凝土開裂。其原因有如下方面：

（1）粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大.集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)募?jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；

（2）骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；

（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、摻量過多或過少，增加混凝土收縮；

（4）水泥品種的選用.應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)及特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件，依據(jù)各種水泥的特性，合理選擇；

（5）水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇.水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早期強(qiáng)度越高對(duì)混凝土開裂影響越大；或是混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、開裂性越大.一般水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5～2倍為宜.

2.2 施工控制不當(dāng)

施工中由于處理措施不當(dāng)出現(xiàn)裂縫：鋼筋綁扎不牢固、施工隊(duì)鋼筋無(wú)防護(hù)，操作人員踩踏上部筋、支撐拆除過早、混凝土無(wú)強(qiáng)度時(shí)吊壓重物、預(yù)應(yīng)力張拉失控；或者是受到模板和周圍結(jié)構(gòu)約束、缺少養(yǎng)護(hù)水、表面未保護(hù)、收縮不均都會(huì)引起樓蓋裂縫.其原因分析如下：

（1）現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，產(chǎn)生裂縫；

（2）高空澆注混凝土?xí)r，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮性越大；

（3）現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫；

（4）現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng)，或拆模過早引起裂縫. 2.3溫差作用

當(dāng)在冬雨季施工或夜間施工時(shí)，由于溫差太大，特別是有的地方溫度低于5℃時(shí)，樓蓋內(nèi)外溫度不一致容易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象.其次混凝土在凝結(jié)硬化過程中水泥水化熱過高，也可能在樓蓋表面或沿構(gòu)件整個(gè)截面產(chǎn)生裂縫.

2.4 荷載裂縫

荷載裂縫是指構(gòu)件受到外力作用時(shí)產(chǎn)生的裂縫.荷載裂縫可又分為彎曲裂縫、剪切裂縫、扭轉(zhuǎn)裂縫等.

2.5 鋼筋腐蝕作用

腐蝕是指鋼材表面與周圍環(huán)境接觸產(chǎn)生的.腐蝕不僅造成鋼筋的受力截面減小，表面不平整導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低鋼筋的承載能力，還會(huì)使疲勞強(qiáng)度大為降低，尤其是顯著降低鋼筋的沖擊韌性，使鋼筋脆斷.鋼筋腐蝕后產(chǎn)生體積膨脹，使現(xiàn)澆樓蓋順筋開裂.

2.6 地基不均勻沉降

建筑物不均勻沉降易使上部結(jié)構(gòu)開裂與破壞，造成建筑物各處滲水、下水道堵塞不暢等，嚴(yán)重影響建筑物的使用.對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)，由于砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度較低，在地基沉降時(shí)，很易在墻體上產(chǎn)生斜裂縫或階梯型裂縫，窗洞的四角部位尤其厲害，導(dǎo)致現(xiàn)澆樓蓋出現(xiàn)裂縫.

2.7 凍脹作用

所謂凍脹，主要是冬季在屋面上沿著溫度的降低方向生成了冰晶體形狀的霜柱，使表面產(chǎn)生隆起的一種現(xiàn)象.樓蓋上的凍脹作用是沿著垂直方向發(fā)生的.凍脹作用使屋頂產(chǎn)生的破壞在屋面中央凍脹量最大，而沿屋頂中心線的縱斷面方向產(chǎn)生縱向裂縫.凍脹破壞與冬季除雪以及屋面施工接縫有密切關(guān)系.屋頂?shù)牧芽p還受地震火災(zāi)或碰撞及其他作用的影響.

3 混凝土現(xiàn)澆樓蓋裂縫的特點(diǎn)及危害

由于混凝土具有非均質(zhì)性、拉壓比低、變形能力差的特點(diǎn)，且體積伴隨濕度場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及化學(xué)反應(yīng)而變化，所以混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的產(chǎn)生是不可避免的.

3.1 裂縫的特點(diǎn)

混凝土現(xiàn)澆樓蓋裂縫的出現(xiàn)大部分都是在房屋交付使用1年后甚至更晚；其位置主要表現(xiàn)在表面的水磨面層上，一般觀測(cè)不到其內(nèi)部的變化；裂縫一般比較規(guī)整、出現(xiàn)在溫度變化比較大的地方及比較薄弱的地方；裂縫與材料韌性、荷載情況、鋼筋腐蝕性有關(guān).

3.2 裂縫的危害

裂縫的危害主要表現(xiàn)在：混凝土現(xiàn)澆樓蓋在徐變作用下裂縫的寬度將逐漸增大，這樣會(huì)降低鋼筋與混凝土的有效粘性，降低構(gòu)件剛度，加劇混凝土滲漏程度、保護(hù)層脫落、鋼筋銹蝕、混凝土炭化等，從而影響樓蓋的承載力影響建筑物的使用功能.

4 混凝土現(xiàn)澆樓蓋裂縫的預(yù)防措施

對(duì)混凝土整體樓蓋裂縫的預(yù)防應(yīng)根據(jù)裂縫的成因分別從設(shè)計(jì)方面、材料方面、施工方面、施工現(xiàn)場(chǎng)管理方面系統(tǒng)預(yù)防與控制.

4.1 設(shè)計(jì)方面控制預(yù)防措施

設(shè)計(jì)方面應(yīng)加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝、新方案的推廣，設(shè)計(jì)方案的重心應(yīng)放在減少樓蓋構(gòu)件的內(nèi)外約束方面，盡可能的使理想狀態(tài)下的鑒定情況與實(shí)際情況相近，減小誤差，使設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度提高，從而減少列裂縫存在的可能性.在驗(yàn)算縱橫墻基礎(chǔ)受力均勻性和建筑物的整體性時(shí)，應(yīng)充分考慮應(yīng)力重分布和集中荷載等不利因素的影響.在變形方面盡可能減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的沉降偏差，同時(shí)考慮必要的構(gòu)造要求，以保證其有足夠的強(qiáng)度和剛度.

4.2 材料方面的控制預(yù)防措施

材料選用上應(yīng)符合相關(guān)建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（規(guī)范）和相關(guān)設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)于不合格原材料、設(shè)備、半成品或構(gòu)配件一律不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng).混凝土現(xiàn)澆樓蓋材料選用時(shí)，砂應(yīng)符合《建設(shè)用砂》（G B/T 14684-2011）要求；石子應(yīng)符合《建設(shè)用卵石、碎石》（G B/T14685-2011）的要求.水泥選用應(yīng)根據(jù)混凝土現(xiàn)澆樓蓋的特性或是后期施工要求進(jìn)行選用，比如可以選擇早強(qiáng)型、水熱化小、質(zhì)量穩(wěn)定干縮小、耐磨性好、抗凍性好等的硅酸鹽水泥；其次是混凝土的外加劑，是指在拌制混凝土過程中摻入，摻量不大于5%，用以改善混凝土性能的物質(zhì)；鋼筋布置和選用可以根據(jù)樓蓋的使用要求進(jìn)行配置，必須考慮其韌性、可焊性，一般較好的會(huì)使用熱軋帶肋鋼筋和熱軋光圓鋼筋.

4.3 施工方面控制預(yù)防措施

混凝土施工質(zhì)量必須滿足《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(含條文說明)》（G B50300-2010）及其他相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范、法律、法規(guī)行文件的質(zhì)量驗(yàn)收要求。施工中應(yīng)確定合理的施工順序、施工流向、主要分部分項(xiàng)工程的施工方案、特殊項(xiàng)目的施工方法和技術(shù)措施能否保證工程項(xiàng)目質(zhì)量，改善施工工藝.首先，配制混凝土應(yīng)盡量采用與水泥相適應(yīng)的材料，減少混凝土的泌水、流漿、離析等現(xiàn)象，減小混凝土收縮變形；控制混凝土外加劑與摻合物的使用量，使混凝土的強(qiáng)度得到提高.

其次，施工中混凝土的攪拌時(shí)間必須嚴(yán)格控制為2分鐘以內(nèi)，混凝土的坍落度不得超過3.0cm，水泥砂漿的坍落度不得超過3.5cm,夏季與冬季可根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整.攪拌好的混凝土與水泥砂漿存放或使用的時(shí)間不得超過2小時(shí).

最后，要采取各種有效的措施保證各部位鋼筋的位置及搭接方法正確無(wú)誤，混凝土運(yùn)輸路線也得選擇平整且運(yùn)輸距短以保證混凝土的均勻性，避免混凝土拌和物發(fā)生分層、離析現(xiàn)象.在混凝土澆筑成型后應(yīng)注意養(yǎng)護(hù)，為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)，必須保證混凝土硬化所需的溫度和濕度.

4.4 施工管理方面的控制預(yù)防措施

在施工管理過程中，施工單位應(yīng)建立健全的施工管理體制，建立和完善競(jìng)爭(zhēng)、激勵(lì)、約束、監(jiān)督四大機(jī)制，塑造優(yōu)秀的施工團(tuán)隊(duì)，塑造“主人翁意識(shí)”。加強(qiáng)施工管理人員的職業(yè)道德素質(zhì)及管理水平的培養(yǎng)，打造最優(yōu)秀的合作團(tuán)隊(duì)；樹立全員的質(zhì)量意識(shí)，做好技術(shù)交底工作，不斷提高施工人員自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)都能達(dá)到規(guī)范的要求；從人力組織、材料，施工過程及科技等各方面加強(qiáng)全面質(zhì)量管理，以保證混凝土的質(zhì)量.實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的質(zhì)量目標(biāo)，提高企業(yè)的整體質(zhì)量水平，從而有效地控制裂縫的發(fā)生.

5 結(jié)語(yǔ)

通過以上對(duì)混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋裂縫原因分析，在實(shí)際工程施工過程中應(yīng)從設(shè)計(jì)、材料管理、施工管理等各個(gè)方面做到嚴(yán)格控制及規(guī)范作業(yè)，有效地減少和防止混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋裂縫的產(chǎn)生，既能保證混凝土整體現(xiàn)澆樓蓋的安全性，又能保證建筑物的適用性和耐久性，確保工程質(zhì)量，提高建筑物可靠性和持久性.

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責(zé)任編輯：張隆輝

TU74

A

1672-2094(2013)02-0157-03

2013-01-15

胡洪菊（1986-），女，四川大英人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程系助教.研究方向：工程造價(jià).

黃曉蘭（1967-），女，四川遂寧人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程系講師.研究方向：建筑結(jié)構(gòu).