鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及防控措施

朱少銅

摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是土木工程中普遍存在的問題之一。本文主要分析了導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因，并提出具體預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施，希望能在今后的生產(chǎn)實(shí)踐工作中保證混凝土的質(zhì)量，盡可能的減少裂縫事件發(fā)生的可能性。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)裂縫；防控

1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因

1.1設(shè)計不科學(xué)

設(shè)計是工程施工前的重要階段，設(shè)計的出入也會影響到鋼筋混凝土的質(zhì)量。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，缺乏計算或漏算，設(shè)計結(jié)構(gòu)受力情況與實(shí)際受力情況存在較大差異，混凝土配筋計算失誤、結(jié)構(gòu)設(shè)計剛度不足等，都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。例如，由于設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致受拉區(qū)外邊緣的混凝土達(dá)到其抗拉強(qiáng)度時，雖然會有混凝土的塑性變形，不會馬上產(chǎn)生裂縫，但是當(dāng)其拉應(yīng)變接近混凝土的極限拉應(yīng)變時，就會出現(xiàn)裂縫。

1.2材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

混凝土原材料質(zhì)量不符合設(shè)計要求會導(dǎo)致產(chǎn)生混凝土裂縫，尤其是水泥型號的選擇，水泥型號的應(yīng)用，需要根據(jù)施工溫度、濕度與施工部位的不同，科學(xué)選擇不同型號水泥。在砂石集料應(yīng)用上，應(yīng)嚴(yán)格控制其級配及粒徑，保證含泥量在設(shè)計要求范圍內(nèi)。如混凝土材料應(yīng)用存在著質(zhì)量問題，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。

1.3施工操作不當(dāng)

混凝土硬化過程中，如果受到擾動，如未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度前加載、拆模等，可能引起混凝土裂縫，以及支座處負(fù)筋下沉產(chǎn)生裂縫。在施工過程中由于施工工藝不當(dāng)，施工人員野蠻操作，任意踩踏鋼筋，致使支座處負(fù)筋下陷、抗彎強(qiáng)度降低，使板上部沿梁支座附近產(chǎn)生裂縫。在混凝土施工過程中，隨著水分蒸發(fā)、混凝土干縮，容易產(chǎn)生混凝土裂縫；混凝土攪拌工藝、運(yùn)輸、澆筑與振搗，一旦某一個環(huán)節(jié)或多個環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，都容易引發(fā)混凝土裂縫；在混凝土澆筑過程中，如模板構(gòu)造不合理，或出現(xiàn)模板支持剛度不足，過早拆模等，都可能會造成混凝土裂縫產(chǎn)生；混凝土施工過程中鋼筋出現(xiàn)碰撞移位現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生；如振搗不充分，出現(xiàn)漏振現(xiàn)象等，導(dǎo)致混凝土密實(shí)度不均，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；完成混凝土澆筑后，缺乏有效養(yǎng)護(hù)，或養(yǎng)護(hù)時間不夠，均可能會引起裂縫產(chǎn)生?，F(xiàn)澆板混凝土澆筑過程中如果振搗不密實(shí)，將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，以致在加載過程中產(chǎn)生裂縫。

1.4混凝土的配料、攪拌

混凝土強(qiáng)度值對水灰比的變化十分敏感，基本上是水和水泥計量變動對強(qiáng)度影響的疊加。因此，水、水泥、外摻混合材料外加劑溶液的計量偏差，將直接影響混凝土強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土抗拉強(qiáng)度低，且其收縮性強(qiáng)，特別容易產(chǎn)生塑性收縮導(dǎo)致的裂縫；而泵送混凝土為了更好的滿足泵送條件，從而使得混凝土的坍落度增加，可是這樣也同樣會產(chǎn)生混凝土開裂的情況，究其原因是坍落度大的混凝土其較稀、流動性好，會使得澆筑的混凝土不均勻，局部發(fā)生粗骨料少，砂漿較多的現(xiàn)象，從而在混凝土脫水干縮后，其表面會有裂縫凸顯出來。

1.5養(yǎng)護(hù)不當(dāng)

由于水泥是一種具有快硬、強(qiáng)度高以及水化熱大特點(diǎn)的建筑材料，因此，水泥在快速凝結(jié)硬化的過程中有大量由水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量放出，并且水泥是混凝土的主要構(gòu)成材料。如果不能及時采取有效的保水措施，在氣溫較高時，尤其是在酷暑下，混凝土?xí)l(fā)生過快失水的情況，從而混凝土產(chǎn)生了不均勻收縮，比如在混凝土板現(xiàn)場澆筑的過程中，現(xiàn)澆板在混凝土快速失水的同時受到支座的約束，使得板中溫度應(yīng)力增加，從而產(chǎn)生了混凝土板裂縫的情況。這些裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位，是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的?；炷翝仓?，在規(guī)定時間如不能充分養(yǎng)護(hù)，將由于混凝土中的水泥不能充分水化而降低混凝土的強(qiáng)度，并且還會增加混凝土的碳化深度，而使混凝土強(qiáng)度和耐久性降低產(chǎn)生裂縫。

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防控措施

2.1優(yōu)化設(shè)計方案

現(xiàn)澆樓板中裂縫的產(chǎn)生主要是在房屋周圈的陽角附近，也就是在樓板的主要負(fù)彎矩筋處，而這些地方的共同點(diǎn)主要是采用了分離的方法配筋或是處，于樓層放射筋的末端。還有就是在樓地面外側(cè)的斜角開裂，并且這些裂縫在不同的房屋結(jié)構(gòu)類型中均易產(chǎn)生。因此，建設(shè)單位和設(shè)計單位應(yīng)注重這些方面設(shè)計要求和采取的措施方法，比如：在建筑物四周的陽角處，對樓面板的配筋加強(qiáng)；或是在負(fù)筋處改為沿建筑物的房間全長布置，并應(yīng)把鋼筋進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兠茏兇帧６鴱膶?shí)踐中證明出的結(jié)果是注重以上部位的設(shè)計，對此部位進(jìn)行加強(qiáng)后，能很好的解決樓板開裂的問題。控制裂縫的設(shè)計手段細(xì)筋密配形式布置受力鋼筋，可改善裂縫形態(tài) 混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按設(shè)計規(guī)范的要求設(shè)置伸縮縫；設(shè)置后澆帶可減少早期混凝土收縮影響，但后澆帶不能代替伸縮縫。

2.2控制材料質(zhì)量

加強(qiáng)商品混凝土的性能改善?，F(xiàn)階段澆筑的混凝土幾乎全為商品混凝土，由于在市場環(huán)境下，混凝土廠家為了使得利益擴(kuò)大化，經(jīng)常采用性能低的外加劑和含泥量高的中粗砂作為混凝土的外加劑和原料，從而減少成本，增加利潤。而混凝土原料差會導(dǎo)致水泥等材料不能攪拌均勻，造成混凝土在同一環(huán)境下的凝結(jié)時間不統(tǒng)一，使混凝土在同一時期的強(qiáng)度不同產(chǎn)生開裂。因此，需要相關(guān)部門相互聯(lián)合，加強(qiáng)對商品混凝土廠家以及混凝土原料廠家的管理，并結(jié)合混凝土的制作流程和制作成本，合理的對市場上混凝土價格進(jìn)行調(diào)整，促使商品混凝土廠家進(jìn)行觀念的轉(zhuǎn)變，不再以數(shù)量盈利，而應(yīng)以質(zhì)量創(chuàng)造利益，從而對混凝土的原材料進(jìn)行更好的控制，盡量減少商品混凝土的收縮值。建立健全混凝土質(zhì)量市場控制體系，有助于商品混凝土的質(zhì)量。把好混凝土的質(zhì)量關(guān)就能夠從混凝土生產(chǎn)的源頭杜絕混凝土開裂現(xiàn)象。

2.3加強(qiáng)施工管理

在制作加工混凝土過程中，注重澆灌振搗的把握，提高混凝土的密實(shí)度；加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)及測溫工作；切實(shí)做好混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)等細(xì)節(jié)性工作；混凝土在成型后不可太早拆模，時間可以往后退，不能提前。拆模后，混凝土的表面溫度不能與原溫度環(huán)境相差 15℃以上，以防出現(xiàn)隱形裂縫；可應(yīng)用國內(nèi)通行的二次振搗技術(shù)，不僅可以改善混凝土強(qiáng)度，而且還能提高抗裂性；嚴(yán)格把關(guān)材料質(zhì)量和配比關(guān)系?；炷翝矒v前，應(yīng)先將基層和模板澆水濕透，避免過多吸收水分，澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。

2.4優(yōu)化配合比

混凝土配合比的科學(xué)性與合理性，直接影響著混凝土整體性能，影響著混凝土施工的經(jīng)濟(jì)性。水化熱較大引起溫度裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的重要成因，降低水化熱，可以從優(yōu)化混凝土配合比入手，降低水灰比，明確水泥用量與水用量，避免出現(xiàn)混凝土質(zhì)量問題。

2.5做好混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)中最重要的是早期階段的養(yǎng)護(hù)，早期的妥善養(yǎng)護(hù)會很好的避免混凝土的表面脫水開裂，所以必須采用塑料薄膜等材料進(jìn)行覆蓋，然后在上面澆水養(yǎng)護(hù)。在混凝土終凝后，也需要澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期一般為7 d～14 d。

在裂縫產(chǎn)生后，為了工程的質(zhì)量和混凝土的觀感度，我們需要在進(jìn)行裝修工程之前對裂縫進(jìn)行修繕和處理?；炷亮芽p的修繕和處理主要有壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法。也可通過在裝修工程階段有混凝土裂縫的地方增設(shè)鋼絲網(wǎng)進(jìn)行加強(qiáng)的方法，保證混凝土樓面的質(zhì)量。

3.結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)是不可避免的工程慣例，但是我們可以把握其裂縫形成的原因特性，在混凝土裂縫方面做出總結(jié)，更好的在今后的工作當(dāng)中進(jìn)行防治，制作出更好結(jié)構(gòu)的混凝土?？偟膩碚f，在混凝土防治重點(diǎn)方面最主要的還是“防”，防范于未然。

參考文獻(xiàn)：

[1]冷永建.混凝土裂縫的成因、預(yù)防和處理[J].科技資訊.2010（12）

[2]孫偉.現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因探討[J].資治文摘（管理版）.2009（06）

[3]孫潔.高性能混凝土的性能分析及應(yīng)用研究[J].中國住宅設(shè)施.2010.