探析混凝土結(jié)構(gòu)裂紋成因及預(yù)防措施

張萬平

摘 要：這些年以來，由于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能、還有很強(qiáng)的整體性，再加上大都運(yùn)用了高性能混凝土、商品混凝土。因此在全國范圍內(nèi)，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)得到了大力的推廣以及運(yùn)用。然則因?yàn)榛炷恋臉?gòu)造和特點(diǎn)，其定性為脆性原料，存在負(fù)荷強(qiáng)度不高，后期施工的時(shí)候比較容易出現(xiàn)裂縫的特性缺點(diǎn)，對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)的耐性都會(huì)產(chǎn)生一些影響，因此，筆者對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的形成原因及其相對(duì)應(yīng)的一些預(yù)防措施進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：混凝土 裂紋 預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：TU528.571 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0107-02

于現(xiàn)代化的城市建設(shè)之中，混凝土結(jié)構(gòu)材料經(jīng)常被運(yùn)用，然而在這些材料進(jìn)行生產(chǎn)及其利用的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)往往會(huì)產(chǎn)生裂縫問題?；炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后對(duì)其整體建筑結(jié)構(gòu)的美觀來說會(huì)造成一些影響，并且還會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)的常規(guī)安全利用和耐久性都會(huì)造成一定影響。相對(duì)嚴(yán)重的是，在裂縫的程度達(dá)到特定的最大值的時(shí)候，會(huì)造成結(jié)構(gòu)不安全。在長期的實(shí)踐研究中我們證實(shí)到：混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是很難避免的，但在施工過程中，通過一系列方法，把它的不利程度控制到合理的范圍中。

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因

混凝土屬于脆性材料，其抗拉能力相對(duì)來說是非常底的。在施工或者使用過程中，在濕度與溫度出現(xiàn)變化或者地基產(chǎn)生不規(guī)則沉降的情況下，相對(duì)就比較容易出現(xiàn)裂紋。

1.1 材料質(zhì)量

混凝土出現(xiàn)裂縫，材料質(zhì)量也有一部分原因。因此，在材料的采購過程中必須加大監(jiān)察和檢測(cè)力度。做到在材料方面把控最嚴(yán)，盡最大可能減少出現(xiàn)裂縫的直接因素。

1.2 結(jié)構(gòu)受荷

結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫受諸多方面原因的影響，在施工過程中或者后期運(yùn)營過程中由于不同原因都會(huì)產(chǎn)生裂縫。如：拆模時(shí)機(jī)沒有把握好、材料儲(chǔ)存方式和環(huán)境不對(duì)、吊裝時(shí)候的吊點(diǎn)沒有找準(zhǔn)以及墊塊的方位和施工過程中存在超載等等因素，這些均會(huì)導(dǎo)致裂縫。其中鋼筋混凝土梁、板這些受彎構(gòu)件很常見，經(jīng)過使用荷載的作用，會(huì)造成各種裂縫。對(duì)于普通鋼筋混凝土構(gòu)件來說，其受到大于30%～40%的設(shè)計(jì)荷載的情況下，裂縫變會(huì)產(chǎn)生，用肉眼看不到，同時(shí)構(gòu)件的極限破壞荷載通常大于設(shè)計(jì)荷載的1.5倍。所以在一般情況之下，其可以在出現(xiàn)裂縫的情況下正常工作。

1.3 設(shè)計(jì)構(gòu)造

裂縫產(chǎn)生的諸多原因中，設(shè)計(jì)構(gòu)造方面占有非常重要的因素。如出現(xiàn)構(gòu)件斷面突變、開洞、留槽不對(duì)造成應(yīng)力過于集中；沒有進(jìn)行正確的構(gòu)造處理、現(xiàn)澆主梁于擱次梁的地方未增加箍筋或者吊筋、未進(jìn)行結(jié)構(gòu)縫的合理設(shè)置，這些均會(huì)使混凝土造成開裂。因此在設(shè)計(jì)構(gòu)造過程中，必須做到仔細(xì)檢測(cè)，認(rèn)真處理，盡量避免因?yàn)槿藶榉矫娴囊蛩爻霈F(xiàn)裂紋。

1.4 溫度變形

混凝土具有熱脹冷縮的特性，其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/℃。在環(huán)境溫度發(fā)生變化的情況下，就可能發(fā)生溫度變形，從而產(chǎn)生附加應(yīng)力，使混凝土結(jié)構(gòu)由此在負(fù)荷情況下工作。當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的最大抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土的裂縫等。

1.5 濕度變形

混凝土結(jié)構(gòu)通常都是處于露天環(huán)境中，所以在空氣以及氣候環(huán)境的變化下，對(duì)其影響也是顯而易見的。結(jié)構(gòu)在處于空氣里結(jié)硬的情況下，體積會(huì)慢慢變小，這種現(xiàn)象稱為干縮，針對(duì)此現(xiàn)象，可在混凝土摻加膨脹劑，則可以使混凝土在空氣中或者水中幾乎不會(huì)產(chǎn)生收縮的現(xiàn)象。

1.6 地基變形

對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致開裂。地基變形狀況往往取決于裂縫本身的方向、大小以及形狀，地基變形因?yàn)楫a(chǎn)生比較大的應(yīng)力，讓裂縫通常屬于貫穿性的。

1.7 施工工藝

混凝土結(jié)構(gòu)是屬于后期人為的混合型材料，因此在人為生產(chǎn)過程中，其密度和均勻性決定了它質(zhì)量的優(yōu)劣狀況。因此，在混凝土施工生產(chǎn)中的每個(gè)工序里出現(xiàn)的誤差，都會(huì)直接或者間接的造成裂縫的出現(xiàn)。所以在施工過程中，必須把每一道工序都做到零誤差。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防

經(jīng)過上面探究，工程裂縫里面的許多部分能利用施工與設(shè)計(jì)辦法促使解決。

2.1 采取材料方面的措施

2.1.1 水泥

水泥作為混凝土結(jié)構(gòu)最為重要的粘合劑，它的使用情況也尤為重要。需要根據(jù)不同的工程情形，使用水化熱不高、強(qiáng)度不低的水泥，禁止運(yùn)用質(zhì)量不過關(guān)的水泥。

2.1.2 細(xì)骨料

一般情況下使用天然砂。應(yīng)該使用顆粒較粗以及空隙較小的2區(qū)砂、運(yùn)送混凝土應(yīng)利用中砂。對(duì)于粗骨料：適用表面粗糙、級(jí)配良好、空隙率小、沒有堿性反應(yīng)。尤為重要的是兩種骨料都必須符合技術(shù)規(guī)范規(guī)定。

2.2 混凝土進(jìn)行配料、攪拌以及運(yùn)輸、澆筑方面的措施

（1）配合設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時(shí)間應(yīng)保證；禁止任意增加水泥用量。

（2）混凝土運(yùn)送的時(shí)候，確保車鼓處于6轉(zhuǎn)/min，進(jìn)入工地之后，保證攪拌車高速運(yùn)轉(zhuǎn)于4～5 min，確?；炷翝仓俺浞衷俅位旌虾侠怼Ｋ涠纫坏┏霈F(xiàn)損失，加入適量外加劑，保證理想效果。

（3）澆筑分層必須合理，振搗應(yīng)均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

2.3 采取設(shè)計(jì)方面的措施

（1）建筑平面造型當(dāng)達(dá)到使用要求的時(shí)候，力求簡(jiǎn)單，平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂；掌握建筑物的長高比，增強(qiáng)整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。

（2）合理進(jìn)行變形縫的設(shè)計(jì)，合理選用位置以及寬度，構(gòu)造保持合理。

（3）對(duì)每個(gè)部位承重結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，保持荷載分布合理，盡可能避免受力相當(dāng)集中。

（4）確保伸縮縫間距。對(duì)體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物要正確控制，能與別結(jié)構(gòu)縫一起運(yùn)用。

2.4 采取施工方面的措施

（1）強(qiáng)化混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，合理增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間，進(jìn)而降低混凝土的收縮變形。

（2）鋼筋綁扎位置應(yīng)合理，保護(hù)層厚盡可能正確，別高于規(guī)范規(guī)定；鋼筋表層要干凈，鋼筋代換要分析對(duì)構(gòu)件抗裂性能產(chǎn)生的影響。

（3）強(qiáng)化地基的驗(yàn)收，對(duì)于繁雜地基，要補(bǔ)充勘探。認(rèn)真處理異常地基，盡量讓處理之后的承載力和此項(xiàng)工程有效地基承載力一致。

3 結(jié)語

通過對(duì)混凝土裂縫形成的原因以及預(yù)防措施作了簡(jiǎn)要的探討，認(rèn)為只要采取以防為主，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、混凝土材料的選擇、配合比優(yōu)化、拌制、運(yùn)輸、澆筑、保溫養(yǎng)護(hù)，以及加強(qiáng)施工過程中各環(huán)節(jié)的控制，采取了一系列的技術(shù)措施，并施工中多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，相信混凝土的裂縫是完全可以控制的。

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