混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫問題及其預(yù)防

白香鴿

(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院 河南焦作 454000)

混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫問題及其預(yù)防

白香鴿

(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院 河南焦作 454000)

混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較為普遍。輕微者建筑物美觀，造成滲漏水;嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。

裂縫；成因；預(yù)防措施

混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題，是工程建設(shè)中存在的一個(gè)普遍問題，而混凝土結(jié)構(gòu)的破壞乃至建筑物的倒塌，往往是從混凝土結(jié)構(gòu)的微裂縫發(fā)展而來的。大量的工程實(shí)踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是難以避免的，但是可以通過設(shè)計(jì)手段、施工措施將其有害的程度控制在一定的范圍內(nèi)。

一、常見混凝土裂縫形成的原因

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因很多，當(dāng)發(fā)生混凝土的原材料和配合比不當(dāng)、溫度和濕度變化、結(jié)構(gòu)受荷、地基不均勻沉降、施工方式不當(dāng)時(shí)，都非常容易產(chǎn)生裂縫，具體原因有以下幾方面：

（一）設(shè)計(jì)構(gòu)造

在設(shè)計(jì)時(shí)如考慮不周，結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中；在構(gòu)造處理不當(dāng)時(shí)，現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如果沒有設(shè)置附加箍筋或附加吊筋；以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土開裂。另外，設(shè)計(jì)人員盲目地使用高強(qiáng)度棍凝土，特別像一些抗?jié)B性能要求較高的地下室底板和壁板等部位，混凝土凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到了C50-C60，帶來的后果就是使得單方水泥用量大幅度提高，而水泥用量大，又是易引起混凝土收縮開裂的主要原因之一。 隨著強(qiáng)度的提高，混凝土的彈性模量會(huì)增大，徐變系數(shù)會(huì)變小，使混凝土的脆性增加，延伸性減??；隨著水泥用量的增加，水化熱也大幅度增加，造成后期干燥收縮和溫度收縮增大，引起混凝土開裂。

（二）地基變形

建筑工程基礎(chǔ)不均勻沉降造成的鋼筋混凝土開裂：

1.房屋建于土質(zhì)差別較大或軟弱土質(zhì)上。

2.建筑物基礎(chǔ)深淺不一。

3.房屋相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度差別較大。

4.建筑物平面形狀復(fù)雜、立面變化過大、長(zhǎng)度過大等原因造成基礎(chǔ)不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向與地基變形的情況有關(guān)，由于地基變形的應(yīng)力相對(duì)較大，使得裂縫一般是貫穿性的，危害較大。

（三）施工方面

施工工藝不當(dāng)造成鋼筋混凝土開裂。由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多，主要有：

1.水泥、砂、石等質(zhì)量不好是引起裂縫較常見的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會(huì)導(dǎo)致“豆腐渣工程”，所以說只有把好材料的質(zhì)量關(guān)，工程質(zhì)量才會(huì)在根本上得到保證。

2.混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

3.水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。

4.模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太大或太小，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

（四）結(jié)構(gòu)受荷

在施工中和使用中，由于結(jié)構(gòu)受荷都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30-40%的設(shè)計(jì)荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的（這類裂縫也稱為無害裂縫）。在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2-0.3mm，對(duì)那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則是有害的，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。

（五）溫濕度變化

當(dāng)溫度變化時(shí)，由于材料熱脹冷縮，房屋各部分構(gòu)件將產(chǎn)生各自不同的變形，引起彼此制約而產(chǎn)生應(yīng)力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數(shù)不一致，屋面變形較大，當(dāng)屋蓋和墻體之間構(gòu)造處理不當(dāng)，會(huì)使墻體受拉，當(dāng)其剪力和拉應(yīng)力大于砌體的抗剪抗拉強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生溫差裂縫。

普通混凝土在空氣中硬結(jié)，濕度發(fā)生變化時(shí)，體積會(huì)有所收縮，由此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不良，極易產(chǎn)生收縮裂縫。

二、混凝土裂縫預(yù)防措施

（一）材料選用

1.水泥：應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安全性不合格水泥。

2.粗骨料：宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料；級(jí)配良好，孔隙率小，無堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。

3.細(xì)骨料：宜用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂。

4.外摻料：宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

（二）混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑前，應(yīng)檢查模板的標(biāo)高、位置、尺寸、強(qiáng)度和剛度是否符合要求；檢查鋼筋和預(yù)埋件的位置、數(shù)量和保護(hù)層厚度，并將檢查結(jié)果填入隱蔽工程記錄表；清除模板內(nèi)的雜物和鋼筋的油污；對(duì)模板的縫隙和孔洞應(yīng)堵嚴(yán)；對(duì)木模板清水濕潤(rùn)，但不得有積水。混凝土的澆筑，應(yīng)由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應(yīng)根據(jù)搗實(shí)、結(jié)構(gòu)的配筋情況等因素確定?；炷翝仓r(shí)應(yīng)防止離析顯現(xiàn)，振搗應(yīng)均勻、適度。

1.在澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前，應(yīng)先在底部填入與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿。

2.澆筑中不得發(fā)生離析現(xiàn)象，當(dāng)澆筑高度超過3m時(shí)，應(yīng)采用串筒、溜管或振動(dòng)溜管使混凝土下落。

3.在混凝土澆筑過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

4.加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，盡量縮短澆筑與開始養(yǎng)護(hù)的時(shí)間間隔?；炷猎谟不^程中應(yīng)保持一定的濕度和溫度，以防止混凝土表面干裂和塑性裂縫。

5.混凝土澆筑后，必須保證混凝土均勻密實(shí)，充滿整個(gè)模板空間，新舊混凝土結(jié)合良好，拆模后，混凝土表面平整光潔。為保證混凝土的整體性，澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)必須間歇時(shí)，其間歇時(shí)間宜縮短，并應(yīng)在前層混凝土凝結(jié)前將次層混凝土澆筑完畢?；炷吝\(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不應(yīng)超過混凝土的初凝時(shí)間。

（三）基礎(chǔ)的處理

1.加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位到場(chǎng)驗(yàn)收。對(duì)較復(fù)雜的地基，設(shè)計(jì)方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利地質(zhì)情況時(shí)，必須先對(duì)其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收后，方可進(jìn)行下一步施工。

2.開挖基槽時(shí)，要注意不擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)。合理安排施工順序。相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時(shí)，一般應(yīng)先施工較深基礎(chǔ)，以防止基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基。

3.當(dāng)房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上，或房屋相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度等有顯著差別時(shí)，應(yīng)在差異部位設(shè)置沉降縫，將其劃分成剛度較好、長(zhǎng)度變化較小的幾個(gè)單元，可以減少因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂縫。

4.盡量避免用軟弱土層做持力層，若無法避免，可調(diào)整上部結(jié)構(gòu)剛度，或采用筏式基礎(chǔ)，以減少建筑的沉降。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中存在的一種普遍現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

[1]李懷宇.現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析與防治[J].廣東科技,2007(4).

[2]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制．第三版．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003

[3]王濤.混凝土塑性收縮裂縫的影響因素及預(yù)防措施．混凝土，2003

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1007-6344（2016）07-0256-01

白香鴿（1969-），女，河南省焦作市，大學(xué)本科，講師，主要研究方向：造價(jià)管理