鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及控制措施

高云嬌

摘要：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的今天，無論是低層工業(yè)廠房還是現(xiàn)代化高層建筑，都已離不開鋼筋混凝土材料。工程中鋼筋和混凝土的結(jié)合運(yùn)用，有力地保證了工程抗震設(shè)防等級(jí)和耐久年限。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫也是經(jīng)常出現(xiàn)的建筑質(zhì)量通病，如果不加強(qiáng)控制，嚴(yán)重時(shí)可能給人們的正常工作和生活帶來嚴(yán)重的安全隱患。本文根據(jù)實(shí)例介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因，提出了裂縫的控制措施。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；裂縫成因；裂縫控制；措施

我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的同時(shí)，推動(dòng)了房地產(chǎn)和建筑業(yè)的共同進(jìn)步。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有著很好的耐久性，整體性好，利于抗震等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用工程建筑中。但是由于鋼筋混凝土很容易出現(xiàn)裂縫，影響了建筑的耐久性及美觀性。所以必須對(duì)鋼筋混凝土裂縫現(xiàn)象引起重視，弄清形成原因，采取相應(yīng)的措施，提高建筑物的整體質(zhì)量。

一、根據(jù)簡單實(shí)例分析裂縫成因

（一）工程概況

某集團(tuán)服務(wù)樓工程樓板出現(xiàn)裂縫。該工程為六層磚混結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度為C25，樓板鋼筋直徑8mm，間距150mm，雙層雙向，采用商品混凝土泵送。該工程施工時(shí)在夏季，氣溫在30到38度之間，在施工中發(fā)現(xiàn)四層樓板出現(xiàn)了少量板角斜裂縫和其他部位不規(guī)則斜裂縫，同一墻體中的裂縫間距相差不大，利用超聲波檢測(cè)儀對(duì)幾處較明顯的裂縫進(jìn)行了裂縫寬度和深度的檢測(cè)，結(jié)果分別為裂縫最大寬度0.5mm，最大深度82.2mm；裂縫最大寬度0.25mm，最大裂縫深度55.1mm；裂縫最大寬度0.22mm，最大裂縫深度76.8mm。通過灌水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)個(gè)別裂縫有上下貫通現(xiàn)象。由于當(dāng)時(shí)該工程尚未投入使用，不存在因使用不當(dāng)造成裂縫的因素，而設(shè)計(jì)方與施工方則相互推卸責(zé)任。

經(jīng)過分析，該工程可能產(chǎn)生裂縫的原因是：混凝土水灰比例失衡，形成脫水收縮導(dǎo)致表面有裂縫產(chǎn)生，加上荷載過大的作用就有裂縫貫通現(xiàn)象出現(xiàn)。板筋直徑較細(xì)，在混凝土澆筑過程中板面鋼筋被踩下，不能起到應(yīng)有的作用。混凝土過分振搗使骨料下沉，表面泌水現(xiàn)象出現(xiàn)，使砂漿表面干縮性增大，強(qiáng)度減小。混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，不能及時(shí)澆水，容易產(chǎn)生溫差，使混凝土表面水分蒸發(fā)過快。加載過早，在混凝土強(qiáng)度未達(dá)標(biāo)之前就在上面踩踏或施工，產(chǎn)生的荷載加快了裂縫的形成。

（二）混凝土裂縫成因分析

總結(jié)多年的建筑的事件和經(jīng)驗(yàn)得出，出現(xiàn)的裂縫往往都是以下幾種。

1.干縮裂縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的干縮裂縫主要結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的水分蒸發(fā)程度不同而出現(xiàn)不均勻變形現(xiàn)場(chǎng)。若混凝土受到外部條件的作用，使得表面水分過快損失，出現(xiàn)不均勻變形，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力不均勻而出現(xiàn)干縮裂縫。

2.塑性收縮裂縫

在混凝土凝結(jié)后，混凝土強(qiáng)度較小，若結(jié)構(gòu)表面受到較強(qiáng)的風(fēng)力作用時(shí)，混凝土表面水分被迅速風(fēng)干，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力并快速收縮結(jié)構(gòu)體積，而此時(shí)混凝土本身抵抗外力的強(qiáng)度無法抵抗體積收縮，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)塑性裂縫。

3.沉陷裂縫

由于地基穩(wěn)定性較差，地基發(fā)生不均勻沉降或者在混凝土澆筑前，地基土被水浸泡，會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，直到地基沉降穩(wěn)定后，裂縫將不會(huì)在發(fā)生變化。

4.溫度裂縫

由于大體積混凝土在混凝土澆筑7天后水泥水化硬化中會(huì)釋放出大量的熱量，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度快速的驟升，尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，溫度傳遞的速度較慢，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度持續(xù)高溫，結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度差，在混凝土結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外產(chǎn)生較明顯的溫度梯度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生較大的溫度膨脹壓應(yīng)力，而結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

5.化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫

由于混凝土結(jié)構(gòu)常年處于外界暴露的環(huán)境中，構(gòu)件受混凝土碳化的影響，當(dāng)鋼筋混凝土的保護(hù)層被完全碳化后，PH值降低，破壞了混凝土內(nèi)部鋼筋的堿性保護(hù)環(huán)境，鋼筋表面被腐蝕，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層開裂，最終造成混凝土保護(hù)層的裂縫增大。此外，鋼筋在氧氣存在的潮濕環(huán)境下會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，鋼筋被緩慢腐蝕，引起鋼筋表面生銹，體積增大，造成混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，并降低與混凝土的粘接力，減小結(jié)構(gòu)的承載能力。

二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

裂縫的預(yù)防與控制主要通過前期設(shè)計(jì)及施工過程來保證。

（一）設(shè)計(jì)構(gòu)造控制措施

前期的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，要防止不均勻沉降發(fā)生。在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)真調(diào)整建筑物各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況，使結(jié)構(gòu)均勻承擔(dān)荷載，不集中受力。嚴(yán)格保證構(gòu)造的合理性。

（二）施工技術(shù)控制措施

施工控制可以分為前期預(yù)控、過程控制和裂縫處理三個(gè)階段。依據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，提出綜合防治措施與方法。

1.前期預(yù)控

前期預(yù)控主要是認(rèn)真審閱圖紙，提出設(shè)計(jì)疏漏，重點(diǎn)注意設(shè)計(jì)中容易忽略且易造成裂縫的地方，盡可能完善施工圖。做好圖紙會(huì)審工作，設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)的措施改善結(jié)構(gòu)斷面突變處或易導(dǎo)致應(yīng)力集中處。設(shè)計(jì)構(gòu)造鋼筋配置合理，避免出現(xiàn)樓板和墻板等薄壁構(gòu)件。混凝土采用合適的配筋量，不能太少。

2.過程控制

首先，混凝土采用材料的控制。要選擇檢驗(yàn)合格的水泥、粗骨料、細(xì)骨料、配粗糙石、加外摻料如粉煤灰、膨脹劑、減水劑等，改善混凝土工作度、降低用水量、減少收縮開裂。嚴(yán)格控制砂的粒徑及含泥量。原材料準(zhǔn)確配料，攪拌均勻。要高度重視鋼筋的制作加工，要經(jīng)過有關(guān)技術(shù)人員核算之后才能施工。模板質(zhì)量很重要，決定了混凝土結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。模板構(gòu)造要合理，特別是支撐和側(cè)模的加固，拆模時(shí)間不能過早，以減少溫差引起的裂縫。

其次，加強(qiáng)施工控制和現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)。振搗適度均勻，澆筑進(jìn)料砼拌合物不允許有離析現(xiàn)象；確保鋼筋的位置正確，嚴(yán)禁隨意踩踏和扯拉鋼筋；及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。加強(qiáng)澆搗后的混凝土養(yǎng)護(hù)，尤其在高溫下施工應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，可有效控制裂縫。同時(shí)，對(duì)水泥砂漿地面也要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，經(jīng)常使地面處于濕潤狀態(tài)，也能有效抑制裂縫的產(chǎn)生。

嚴(yán)格控制板面負(fù)筋的保護(hù)層厚度，避免支座處因負(fù)筋下沉。加強(qiáng)防治較粗的管線或多根線管集中的地方出現(xiàn)裂縫。施工縫和后澆帶處理不好也容易造成混凝土的開裂?；炷翍?yīng)摻入輔助劑，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

3.裂縫處理

雖然在設(shè)計(jì)和施工階段就采取各種措施，有效預(yù)防了部分裂縫產(chǎn)生，但仍不會(huì)完全避免。產(chǎn)生裂縫后，通常采取表面修補(bǔ)法、填充密實(shí)法、壓力灌漿法、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法幾種措施處理產(chǎn)生的裂縫。

結(jié)語

總之，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中，混凝土出現(xiàn)裂縫非常普遍，并且是不可避免的。對(duì)于控制鋼筋混凝土裂縫，應(yīng)該防患未然，將結(jié)構(gòu)裂縫這種常見現(xiàn)象控制在最小范圍內(nèi)。雖然裂縫不能馬上對(duì)房屋構(gòu)成危險(xiǎn)，但影響了結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命，足以引起我們的重視。施工過程中嚴(yán)格按規(guī)劃進(jìn)行施工，那么完全可以減少裂縫的產(chǎn)生，使建筑結(jié)構(gòu)更美觀、安全和穩(wěn)定，并確保建筑工程結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固和使用性。

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