混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)原因及防止對策

袁 建 武

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)原因及防止對策

袁 建 武

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

闡述了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概念，對塑性裂縫、溫度裂縫、不均勻沉降裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，同時(shí)研究了各種裂縫的防止對策，對保證建筑的使用功能、結(jié)構(gòu)安全及美感具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

混凝土，結(jié)構(gòu)，裂縫，對策

在先進(jìn)的建筑建設(shè)的過程當(dāng)中，混凝土結(jié)構(gòu)占有一個(gè)非常重要的地位。在結(jié)構(gòu)形式當(dāng)中，混凝土結(jié)構(gòu)也是最常見的。然而，在混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)與使用當(dāng)中，構(gòu)件經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的裂縫，裂縫的出現(xiàn)，嚴(yán)重地影響了建筑的使用功能與美感，有些比較嚴(yán)重的裂縫，甚至?xí)绊懙浇Y(jié)構(gòu)的安全，因此，在施工當(dāng)中必須要對裂縫情況進(jìn)行防止與處理，本文就結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行了分析，并針對防止裂縫出現(xiàn)的對策進(jìn)行了闡述，具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的概念

針對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處的環(huán)境不同，在設(shè)計(jì)當(dāng)中可以允許構(gòu)件產(chǎn)生一定寬度的裂縫，因?yàn)橐欢▽挾确秶鷥?nèi)的裂紋并不會(huì)對結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生影響，但是在施工中，仍然要盡可能地防止裂縫的出現(xiàn)，所以有必要采取一定的技術(shù)措施來減少在施工過程中出現(xiàn)裂縫的數(shù)量、范圍以及寬度，特別是在結(jié)構(gòu)的重要受力部位，出現(xiàn)裂縫是非常有害的，因此要重點(diǎn)進(jìn)行防治。

在施工與使用當(dāng)中裂縫形成的原因主要有以下幾種：由于外荷載過大而產(chǎn)生的受壓或者受拉裂縫，這是受力裂縫。由于結(jié)構(gòu)在溫度、濕度不同的環(huán)境條件影響下形成的裂縫，包括由于結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降而形成的裂縫。以及在施工過程當(dāng)中由于施工工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的裂縫，比如脫模過早，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫等。

裂縫按照不同的分類方式可以分成不同的種類，比如按照裂縫的形態(tài)來分，可以分為斜向裂縫、橫向裂縫、垂直裂縫、豎向裂縫等；按照裂縫的深度范圍可以分為深裂縫、貫通裂縫以及表面裂縫等；按照裂縫的形成原因則可以分為溫度裂縫、干縮裂縫以及不均勻沉降裂縫等。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因

1)塑性裂縫。

塑性裂縫的特征：在混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的裂縫，經(jīng)常是長短不一而且不連貫，形狀比較不規(guī)則，與干燥的泥漿表面的特征相似，裂縫的形成時(shí)間大多數(shù)是在混凝土澆筑的初期，也就是在混凝土澆筑完畢大約4 h后，形成的原因是由于混凝土自身的溫度與環(huán)境溫度相差過大，或者混凝土自身水化反應(yīng)溫度升高，在比較干燥的環(huán)境條件下產(chǎn)生，由于不規(guī)則，又被稱為龜裂，在工程當(dāng)中比較常見。

有部分工程在施工完畢之后，混凝土表面沒有進(jìn)行及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，在干燥的氣候環(huán)境條件下，混凝土表面的水分蒸發(fā)很快，因此體積會(huì)收縮，在混凝土強(qiáng)度形成的初期，抗拉強(qiáng)度不足以抵抗收縮變形的拉力。當(dāng)然，塑性裂縫的形成也與材料有關(guān)，收縮性比較大的材料、使用的混凝土中水泥含量較大以及粉砂含量較大都容易形成，另外還與混凝土澆筑前沒有潤濕模板以及混凝土水灰比過大等條件有關(guān)。

2)溫度裂縫。

裂縫特征：溫度裂縫形成以后，表現(xiàn)為在結(jié)構(gòu)表面的裂縫沒有走向的一致性，沒有規(guī)律，如果是對于長度尺寸比較大的結(jié)構(gòu)來說，裂縫大多數(shù)都是平行于短邊的，這與混凝土的收縮性能有關(guān)，越長的構(gòu)件，收縮也越是明顯，因此在施工中應(yīng)當(dāng)盡量減少構(gòu)件的長度，在梁板類構(gòu)件中，溫度裂縫也是經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生的，板類構(gòu)件上形成的裂縫大多數(shù)都是縱橫交錯(cuò)的，貫穿的溫度裂縫一般也是與板的短邊平行，構(gòu)件的中間部分出現(xiàn)的裂縫比較多而且密，在構(gòu)件兩端部分出現(xiàn)的裂縫密度要小一些，裂縫會(huì)不斷延伸，直到變截面的位置，這種裂縫在大體積混凝土當(dāng)中比較常見于構(gòu)件的頂端以及側(cè)面部分。

裂縫形成的原因：溫度裂縫形成的原因一部分是由于混凝土成型以后的養(yǎng)護(hù)方面，由于溫度的原因，混凝土表面的水分蒸發(fā)較快，混凝土由于受熱而產(chǎn)生體積的膨脹，然后當(dāng)溫度下降以后，混凝土構(gòu)件表面又會(huì)產(chǎn)生收縮，加上混凝土構(gòu)件內(nèi)部的濕度變化較小，收縮也較小，就會(huì)在構(gòu)件的表面與內(nèi)部產(chǎn)生拉力的差距，表面的混凝土由于內(nèi)部受到約束發(fā)生拉力變形，在這種情況下，表面混凝土由于強(qiáng)度較低而開裂，還有一些構(gòu)件則是由于長期的露天存放，由于環(huán)境的影響，構(gòu)件表面的濕度經(jīng)常發(fā)生變化，因此造成構(gòu)件表面拉力的變化，混凝土如果經(jīng)過過度的振搗則會(huì)造成外表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分層，構(gòu)件表面的混凝土石子下沉而形成砂漿層，砂漿層的抗裂能力較差，因此受到溫度影響而開裂。

框架結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件，比如梁、板之類，經(jīng)常會(huì)由于與混凝土柱子剛接，在一年中氣溫較高的幾個(gè)月，由于混凝土的溫度變形受到了柱的約束，因此在寒冷的空氣來臨時(shí)，混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫，部分構(gòu)件采取的是預(yù)制構(gòu)件，這部分構(gòu)件有的在高溫養(yǎng)護(hù)的時(shí)候，則由于降溫過快，表面收縮而形成溫度裂縫。

3)不均勻沉降裂縫。

不均勻沉降裂縫經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在柱與柱之間的填充墻上，絕大多數(shù)沉降裂縫的特征是貫穿整個(gè)受力墻體，而且走向與形態(tài)一般都具有比較明顯的一致性。不均勻沉降裂縫的走向一般都是與房屋的不均勻沉降的走向有關(guān)，部分裂縫出現(xiàn)在構(gòu)件的上部，也有部分裂縫出現(xiàn)在構(gòu)件的下部，沉降裂縫一般都是斜向裂縫，與地面形成一定的夾角，沉降較大而形成的沉降裂縫則往往上下左右有一定的差距，縫寬受到溫度變化的影響比較小，但是和不均勻沉降的大小有一定的關(guān)系。

形成的原因：不均勻沉降裂縫的形成往往都是由于地基下部沒有進(jìn)行合理的處理，比如地基的夯實(shí)、加固、換填等等，或者是地基具有濕陷性，在房屋的使用過程當(dāng)中，由于地基泡水，局部承載力下降，造成結(jié)構(gòu)的下陷，部分預(yù)制構(gòu)件由于側(cè)向剛度較小，有時(shí)候會(huì)在腹桿、梁的側(cè)面形成斜向裂縫，而模板的剛度不足、支撐的間距過大也會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。

3 裂縫的防止措施

塑性裂縫在控制配合比的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制水灰比以及水泥的含量，石子應(yīng)當(dāng)選擇級(jí)配較好的石子，控制孔隙率，在施工過程中，要振搗密實(shí)，這樣有助于提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。在混凝土澆筑之前，應(yīng)當(dāng)用水濕潤模板，在拆模之后，也應(yīng)當(dāng)及時(shí)對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)保證混凝土表面濕潤，有必要的情況下，還應(yīng)當(dāng)對混凝土進(jìn)行二次抹面，如果混凝土強(qiáng)度還沒有形成，在混凝土表面發(fā)現(xiàn)了細(xì)微裂縫，仍然可以進(jìn)行抹壓再養(yǎng)護(hù)。

溫度裂縫的防止，在材料的選擇方面要選擇水化熱較低的水泥，在混凝土中可以摻入少量的粉煤灰，降低水泥的用量。在溫度較高的條件下進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，可以采取降溫措施，澆筑大體積混凝土可以采用分層澆筑的方法，每層的厚度不大于30 cm，并振搗密實(shí)。另外還可以在大體積混凝土中埋設(shè)循環(huán)冷卻管，進(jìn)行混凝土的內(nèi)部降溫。在寒冷環(huán)境條件下，則應(yīng)當(dāng)采取混凝土保溫措施。

不均勻沉降裂縫在主體結(jié)構(gòu)澆筑前應(yīng)當(dāng)對地基進(jìn)行必要的處理，夯實(shí)或者加固，基礎(chǔ)截面積要做得稍微大一些，對地基的壓縮性與濕陷性進(jìn)行仔細(xì)檢查，并做好防水措施。另外模板的支撐也要進(jìn)行必要的加固，并使得地基的受力均勻。

4 結(jié)語

本文對于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的形成原因以及防止對策進(jìn)行了初步的探討，在混凝土的材料準(zhǔn)備以及混凝土的施工工藝，以及混凝土構(gòu)件在后期的使用過程當(dāng)中，相關(guān)的單位都應(yīng)當(dāng)采用符合環(huán)境條件的材料，在施工中進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證混凝土構(gòu)件表面的溫度以及濕度，在施工完畢之后要進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)且滿足相關(guān)的規(guī)范規(guī)定，另外，在施工中要注意地基的情況，對于不符合承載力要求的地基要先進(jìn)行必要的處理，在使用當(dāng)中也要注意對構(gòu)件進(jìn)行保溫處理，只有抓好施工與使用當(dāng)中的關(guān)鍵點(diǎn)，那么混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫數(shù)量以及裂縫的寬度是可以控制的。

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On reasons for cracks on concrete structures and prevention strategies

Yuan Jianwu

(ShanxiSijianGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper illustrates the concept for the cracks on concrete structure, analyzes the reasons for the plastic cracks, temperature cracks, and uneven settlement cracks, and researches the prevention strategies, so it is meaningful to ensure the functions, structural safety and aesthetic forms of buildings.

concrete, structure, crack, strategies

2015-05-29

袁建武(1975- )，男，工程師

1009-6825(2015)22-0040-03

TU312.3

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