鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防

李遠(yuǎn)建

（CCDI悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問有限公司　215000）

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防

李遠(yuǎn)建

（CCDI悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問有限公司215000）

本文主要針對現(xiàn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行闡述，并結(jié)合多方內(nèi)容闡述了預(yù)防此現(xiàn)象產(chǎn)生的措施。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；原因；預(yù)防

現(xiàn)實(shí)生活中，混凝土結(jié)構(gòu)總是會(huì)出現(xiàn)不同的裂縫，較常見的為磚墻裂縫與鋼筋混凝土構(gòu)件，而產(chǎn)生鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因較多，本文主要對此進(jìn)行了分析、歸納和總結(jié)，內(nèi)容如下：

1　鋼筋混凝土常見裂縫原因分析

1.1材料質(zhì)量

由材料質(zhì)量引發(fā)的裂縫多因砂、水泥、石等的材質(zhì)較差，如工程施工過程中用到了此類劣質(zhì)產(chǎn)品，會(huì)出現(xiàn)豆腐渣工程。因此，還應(yīng)嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)卡，保證所選材質(zhì)過關(guān)，才能避免裂縫的發(fā)生。

1.2施工工藝

施工工藝涉及的內(nèi)容面范圍廣，無法樣樣俱到的闡明清楚，較常使用的為：

（1）水分蒸發(fā)。若建筑物水泥分水蒸發(fā)過快，將引起水泥結(jié)石混凝土干縮，而這也是混凝土裂縫的關(guān)鍵性原因。

（2）混凝土為人造混合型材料，其質(zhì)量好壞情況直接決定了混凝土的密實(shí)度與均勻度。因此混凝土的攪拌運(yùn)輸、振實(shí)等一系列工序存在諸多疏漏與不足，均會(huì)增加裂縫發(fā)生率。

（3）模板構(gòu)造不當(dāng)，支撐地基下沉、漏水、過早拆模等均會(huì)引起混凝土開裂。在整個(gè)施工階段，鋼筋表面混凝土保證層過低、表層污染嚴(yán)重等均容易發(fā)生裂縫。此外，施工中過度的超載堆荷、控制不嚴(yán)也增加了裂縫發(fā)生幾率。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土早期的養(yǎng)護(hù)好壞與裂縫的形成關(guān)系緊密，如混凝土硬化度不足，但水分散失過快，較快時(shí)間內(nèi)即處于干燥狀態(tài)，會(huì)增加裂縫的發(fā)生幾率。一般情況下，收縮裂縫是發(fā)生在表層，裂縫不規(guī)則或裂縫寬度不足，在水化與硬化時(shí)，均可能會(huì)有較多熱量散發(fā)出，使得混凝土內(nèi)外部出現(xiàn)溫度差。若超過一定值，混凝土收縮將不會(huì)出現(xiàn)裂縫。

（5）盡量不在惡劣、極端天氣中施工，能夠降低混凝土結(jié)構(gòu)開裂發(fā)生概率。

1.3地基變形

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)里，出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵原因即為不均勻沉降，裂縫形狀、大小等均是導(dǎo)致地基變形的主要因素。如地基變形，產(chǎn)生的應(yīng)力相當(dāng)大，變形后的裂縫有較強(qiáng)貫穿性。

1.4溫度變形

混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/℃若周圍環(huán)境溫度有所變化，會(huì)直接影響建筑物，最終引起嚴(yán)重溫度變形，在此過程中會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的附加應(yīng)力，如種附加應(yīng)力高于混凝土抗拉強(qiáng)度，會(huì)出現(xiàn)裂縫。在建筑施工中，因溫度變形而引起的裂縫很平常，較典型的如：大體積混凝土裂縫。

1.5濕度變形

混凝土在空氣內(nèi)硬結(jié)，會(huì)在原本體積基礎(chǔ)上逐漸減少，也就是常提及的干縮，混凝土的收縮值一般為0.2～0.4，其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此，針對超長建筑物，多需摻加微膨脹劑，以便于解決混凝土早期干縮等諸多不足。

1.6結(jié)構(gòu)受荷

結(jié)構(gòu)受荷后出現(xiàn)裂縫的原因較廣，涉及到施工與使用的方方面面，如拆模過早、吊點(diǎn)位置不準(zhǔn)確、施工超載等均會(huì)引起不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件多在承載30～40%設(shè)計(jì)荷載后，出發(fā)生裂縫，出現(xiàn)裂縫后肉眼很難辨識，但構(gòu)建極限受到嚴(yán)重破壞后，荷載將會(huì)是設(shè)計(jì)荷載的1.5倍，可見一斑情況下鋼筋混凝土構(gòu)件為能夠帶裂縫工作的。在整個(gè)使用階段，如轉(zhuǎn)變原本的使用功能，即將原本作辦公室所用的地方該做倉庫，或在樓層上加層等，均可能會(huì)因使用不當(dāng)而引起裂縫。

1.7設(shè)計(jì)欠周全

若截面不足，涼跨度偏高，高度不足，或因計(jì)算錯(cuò)誤，受力鋼筋面狹小等設(shè)計(jì)問題，均會(huì)引起混凝土開裂。

1.8徐變

混凝土徐變引起建筑物裂縫也是工程中的常見現(xiàn)象。相關(guān)文獻(xiàn)資料表明，受彎構(gòu)件截面混凝土受壓后徐變，可讓構(gòu)件變形擴(kuò)大2～3倍左右，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)徐變后產(chǎn)生明顯的應(yīng)力損失，減少了結(jié)構(gòu)抗裂性能[1]。

2　預(yù)防措施

2.1材料選用

（1）水泥：最好選擇水化熱偏低的水泥，不可用市面上安定性不達(dá)標(biāo)的水泥。

（2）粗骨料：最好選擇質(zhì)地堅(jiān)硬而表面粗糙的食療。并保證石料無堿、空隙率較低

（3）性反應(yīng)；有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。

（4）細(xì)骨料：宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。

（5）外摻加料：最好選擇質(zhì)量較好的減水劑等外加劑，增強(qiáng)混凝土工作性能，減少施工用水需求，最終減少收縮。

2.2配料

（1）配合比設(shè)計(jì)：需利用低水灰比，低用水量，低水泥用量[2]。

（2）禁止任意增加水泥用量。

（3）配制混凝土?xí)r需保證計(jì)量精確，將水泥使用量與水灰比率控制到最低，并均勻攪拌，離析混凝土需重新拌勻，才能澆筑。

2.3配筋

鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工，尤應(yīng)重視以下各點(diǎn)：

（1）鋼筋使用數(shù)量、規(guī)格等的改變，也可能會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能帶來嚴(yán)重影響。

（2）鋼筋位置精確無誤。如保護(hù)層偏大或偏小、鋼筋間距過大都會(huì)增加混凝土開裂發(fā)生率，

2.4模板工程

（1）模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而出現(xiàn)混凝土裂縫。

（2）模板和支架有足夠剛度。盡量避免因受施工荷載影響，是的模板變形而出現(xiàn)裂縫。

（3）適宜的拆模時(shí)機(jī)，不可過早或過晚。

2.5混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑需避免離析，保證振搗均勻、適度。

（2）落實(shí)混凝土早期養(yǎng)護(hù)。如有需要可延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。若遇大風(fēng)、高溫天氣，還應(yīng)做好噴水養(yǎng)護(hù)工作。如受條件限制，無法做到噴水養(yǎng)護(hù)，還可借助覆蓋保濕材料來達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的。

2.6設(shè)計(jì)構(gòu)造

（1）建筑平面選型應(yīng)在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，力求最簡單化，針對平面較繁雜的建筑物，可能會(huì)因扭曲等附加應(yīng)力而增加樓板、墻體開裂發(fā)生率。

（2）合理布置縱橫墻，縱墻開洞應(yīng)盡可能小。

（3）嚴(yán)控建筑物長高比。因長高比越低，建筑物的整體剛度越強(qiáng)，預(yù)示此建筑物不均勻沉降的調(diào)整能力越強(qiáng)。

（4）保證各部分承重結(jié)構(gòu)受力均衡，避免受力過度集中。以防地基不均勻沉降。此外，還可通過科學(xué)調(diào)整基礎(chǔ)埋深度、計(jì)算出不同地基的強(qiáng)度、利用不同墊層厚度等措施，來確保地基不均勻變形。

（5）適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)有剛度和強(qiáng)度。

（7）層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，可增強(qiáng)建筑物整體性，提升磚石砌體抗拉能力，可降低裂縫發(fā)生率，若出現(xiàn)裂縫，此設(shè)置也能有效避免其繼續(xù)發(fā)展。

（8）科學(xué)設(shè)置沉降縫。沉降縫位置的選擇應(yīng)考慮縫寬、構(gòu)造等多因素，做好結(jié)構(gòu)縫合、設(shè)置工作。

（9）嚴(yán)控伸縮縫間距。部分地基不均勻、體型較復(fù)雜、沉降值較大的建筑物需嚴(yán)控伸縮縫間距。亦可與其它結(jié)構(gòu)縫合、使用。

（10）加強(qiáng)部分窗臺(tái)砌體。寬大窗臺(tái)下方需結(jié)合現(xiàn)實(shí)多種情況設(shè)置鋼筋混凝土梁，應(yīng)避免窗臺(tái)變形，減少窗臺(tái)位置豎直裂縫的發(fā)生幾率。

2.7施工技術(shù)

（1）加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后應(yīng)及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場驗(yàn)收，部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地基，設(shè)計(jì)方需在基坑開挖后落實(shí)勘察補(bǔ)鉆探工作，如勘察結(jié)果顯示有不利地質(zhì)，需在妥善加固處理，并驗(yàn)收合格后，方可繼續(xù)施工。

（2）開挖基槽時(shí)，要注意不擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。

（3）合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時(shí)，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)，以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。如建筑物各部分荷載差異明顯，多遵循先施工重、高部分，后施工輕、低部分的施工原則。

由此可見，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是建筑物常見現(xiàn)象，還應(yīng)認(rèn)真引起此現(xiàn)象可能存在的原因，盡最大努力做好設(shè)計(jì)施工工作，保證建筑結(jié)構(gòu)安全，降低因裂縫帶來的嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

[1]李二生.基于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在強(qiáng)約束條件下的裂縫成因分析與控制措施探討[J].四川建材，2010（2）：110～112.

[2]王召剛.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防[J].科技信息，2011（7）：314.

TU755.7

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