對建筑工程中裂縫的探討

任 絨 絨

(西山煤電集團設計院(有限公司)，山西 太原 030024)

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對建筑工程中裂縫的探討

任 絨 絨

(西山煤電集團設計院(有限公司)，山西 太原 030024)

簡述了混凝土裂縫對建筑物產(chǎn)生的影響，從沉降裂縫、干縮裂縫、拉應力裂縫、荷載裂縫等方面，分析了建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要類型與產(chǎn)生機理，為混凝土裂縫治理工作提供了依據(jù)。

混凝土裂縫，建筑工程，應力，結(jié)構(gòu)荷載

1 概述

現(xiàn)如今，混凝土材料應用越來越廣泛，城市、農(nóng)村，甚至偏遠山區(qū)都有其身影。然而,因為對混凝土材料本身的性能研究深度不夠,越來越多的建筑物在施工完成后的一段時間內(nèi)出現(xiàn)了裂縫,影響建筑的美觀及其力學性能?；炷亮芽p主要造成的影響有三點：首先是影響建筑的美觀；其次是影響建筑結(jié)構(gòu)的使用功能；第三點，如果裂縫發(fā)展迅速的話，甚至會導致建筑物倒塌，影響到使用者的財產(chǎn)和生命安全。故在建筑工程中應盡量避免或者減少裂縫的產(chǎn)生。

2 建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫

根據(jù)現(xiàn)有建筑物、構(gòu)筑物的研究表明，混凝土建筑物的裂縫種類主要由以下幾種組成，具體如下所述。

2.1 混凝土拌合物沉降裂縫[1]

產(chǎn)生混凝土材料裂縫的原因,大都是由于使用流動性比較大的混凝土拌合物時而產(chǎn)生的裂縫。流動性比較大的拌合物在澆筑到混凝土結(jié)構(gòu)表面初凝前,混凝土組成材料中的粗骨料一直保持著自由體的狀態(tài),盡管使用了動力器械進行了振搗等措施,混凝土材料中的孔隙也大部分被擠壓，但是混凝土內(nèi)部的粗骨料等組成部分由于地球引力作用，還是逐漸沉到下部。對于素混凝土結(jié)構(gòu),混凝土內(nèi)部的這種作用一般是均勻一致的,另一種情況是配置鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu),在初凝前,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的粗骨料材料仍然是一直在下降,但因為配置鋼筋的作用,位于配置鋼筋上面的混凝土被鋼筋支撐著,最終產(chǎn)生的裂縫會在沿著鋼筋的走向上擴展,不過產(chǎn)生這種裂縫的發(fā)展深度不大，一般也就是外層鋼筋表面。

2.2 早期混凝土干縮裂縫

早期混凝土裂縫一般都出現(xiàn)在較薄的混凝土結(jié)構(gòu)中，如場地道路硬化、現(xiàn)澆樓板、建筑物間地坪等。產(chǎn)生裂縫的原因是由于混凝土拌合物在振動設備振搗完畢后,混凝土內(nèi)部的水分一部分滲出,一部分由于化學反應而消耗。混凝土干縮裂縫一般出現(xiàn)的時間都很早,大多數(shù)在混凝土拌合物的初凝前就已經(jīng)出現(xiàn)裂縫,如果不進行有效的養(yǎng)護和處理,局部裂縫將會慢慢的擴展，嚴重的會橫跨整個混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土干縮裂縫在建筑工程中經(jīng)常遇到，尤其是工業(yè)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu),不過只要足夠重視，對裂縫采用有效的處理措施，是可以減少甚至消除的。

2.3 貫通性毛細孔和微細裂縫[2]

在一些大體積混凝土工程中，混凝土在澆筑過程中很容易產(chǎn)生貫通性的毛細孔，這是因為此類工程大都采用商品混凝土，而商品混凝土的流動性一般都比現(xiàn)場攪拌的混凝土大,從而用水量也比較大。在混凝土澆搗完后，除去滲出的以及化學反應的水分,還有存在于混凝土內(nèi)部的一部分水分。這部分水分慢慢蒸發(fā),其原先所在位置的空隙就會產(chǎn)生一條條的毛細孔隙,隨著外部各種壓力的綜合作用,細小的毛細孔隙很容易貫通，從而產(chǎn)生裂縫。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，有一條裂縫應引起足夠的重視，它產(chǎn)生的原因是由于配置鋼筋部分下方的混凝土粗骨料因自重作用仍在繼續(xù)下沉,而鋼筋上部的骨料由于鋼筋的支撐作用，不能下沉,因此在配置鋼筋的部位下表面就產(chǎn)生了一道極細的貫通裂縫，隨著結(jié)構(gòu)受力，鋼筋受拉，這條裂縫的寬度會逐漸變大，從而影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。

2.4 混凝土拉應力裂縫

在新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)硬化過程中,混凝土表面需要承受溫度和濕度的交替作用。構(gòu)件本身的內(nèi)部約束應力是因為非線性的不均勻變形產(chǎn)生的，從而導致構(gòu)件表面的局部裂縫,然而大部分混凝土構(gòu)件是在外部約束應力作用下出現(xiàn)局部裂縫甚至貫穿性斷裂，從而發(fā)生破壞。當內(nèi)、外約束應力作用于混凝土結(jié)構(gòu)時，由于結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的相互約束，混凝土拉應力裂縫在混凝土澆筑中經(jīng)常產(chǎn)生，尤其是在一些大跨度和大體積混凝土結(jié)構(gòu)中。究其原因主要是由于在大體積混凝土施工中,因為混凝土拌合物內(nèi)進行化學反應時,結(jié)構(gòu)內(nèi)部要生成大量的水化熱,從而使混凝土結(jié)構(gòu)在內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,當混凝土結(jié)構(gòu)表面的拉應力小于混凝土由于水化熱產(chǎn)生的熱脹應力時,便會產(chǎn)生溫度應力裂縫。因此在進行大體積混凝土地下室、裙房或者較厚的混凝土墻板池壁施工時,施工單位要予以注意。

2.5 結(jié)構(gòu)荷載變形裂縫

當結(jié)構(gòu)承受偶然性或者突發(fā)性荷載作用時，若此荷載達到甚至超過結(jié)構(gòu)最大設計荷載，就會產(chǎn)生裂縫，隨著荷載的往復作用，裂縫逐漸發(fā)展，造成結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)荷載裂縫在橋梁結(jié)構(gòu)上比較容易出現(xiàn)。橋梁結(jié)構(gòu)荷載產(chǎn)生的裂縫一般可分為兩種情況:第一種是當結(jié)構(gòu)被車輛或重物碾壓或撞、砸時，對于未達到要求的設計強度的混凝土結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的變形縫;第二種情況是雖然混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)達到了設計所要求的強度,但在混凝土遭受意外撞擊或額外荷載堆放而造成的裂縫，第二種裂縫一般肉眼就能識別，外觀比較明顯,屬于貫穿性的裂縫。

2.6 施工不當產(chǎn)生的裂縫[3]

1)混凝土蜂窩麻面處的裂縫：由于施工現(xiàn)場管理原因造成漏振或者振搗時間不夠而產(chǎn)生的蜂窩麻面等裂縫現(xiàn)象。

2)伸縮縫、沉降縫處的裂縫：在大體積混凝土、大跨度混凝土以及帶裙房高度相差較大的高層建筑工程中,一般都會在特定部位設置伸縮縫或者沉降縫,以確保這類混凝土結(jié)構(gòu)在長期荷載下的變形得到釋放而不影響混凝土結(jié)構(gòu)整體性能。但是實際施工時，經(jīng)常出現(xiàn)因施工方法不當造成伸縮縫或沉降縫不能按設計要求發(fā)揮作用，從而造成這些部位的裂縫。

3)新舊混凝土接槎(縫)的裂縫：在既有混凝土建筑物上重新澆灌新的混凝土時,已有混凝土構(gòu)件表面沒有進行規(guī)范的鑿毛處理，這樣就很容易在接槎(縫)部位之間產(chǎn)生一道裂縫。這種接槎部位的縫隙在加固工程中經(jīng)常遇到，進行混凝土施工時，現(xiàn)場的施工人員要特別注意,嚴格按照規(guī)范要求進行施工，以防此類裂縫的產(chǎn)生。

3 結(jié)語

裂縫是混凝土建筑中存在的一種常見現(xiàn)象，裂縫的產(chǎn)生不僅會削弱建筑物的各項能力，影響建筑物的使用功能要求，而且還會進而引起內(nèi)部配置鋼筋的銹蝕，降低材料的耐久性和鋼筋混凝土的承載能力?？v觀各個建筑工程項目，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因非常多并且比較復雜，因而對各個實際情況應進行深入分析和研究，應多觀察、多比較、多總結(jié)，結(jié)合多種綜合處理措施，編制切實可行的施工方案，合理減少甚至避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

[1] 李國勝.建筑結(jié)構(gòu)裂縫及加層加固疑難問題的處理[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] 王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[3] 韓素芳.鋼筋混凝土裂縫控制指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

Inquiry on building engineering cracks

Ren Rongrong

(XishanCoalPowerGroupDesignInstitute(Co.,Ltd),Taiyuan030024,China)

The paper briefly describes the impact of concrete cracks upon buildings. Starting from aspects of settlement cracks, shrinkage cracks, tension cracks and load cracks, it analyzes building engineering concrete structure cracks types and producing mechanism, which has provided some guidance for processing concrete cracks.

concrete crack, building engineering, stress, structural load

1009-6825(2017)06-0057-02

2016-12-10

任絨絨(1985- )，女，助理工程師

TU755.7

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