試述建筑結構設計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

李成

摘 要：本文對建筑結構設計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫成因、裂縫的類型和部位進行分析，并提出了現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施以及混凝土裂縫的彌補處理。

關鍵詞：結構設計；現(xiàn)澆混凝土；裂縫；成因； 控制措施

一、建筑結構設計中現(xiàn)澆混凝土裂縫成因

1.設計原因。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構設計中，影響結構開裂的因素有很多，如：外加劑的選擇和用量、混凝土的標號選擇及配比、結構荷載的分配均勻性以及配筋等方面。

2.材料及混凝土配合比原因?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結構的材料主要是鋼筋、水泥、粗骨料、細骨料、水和外加劑，這些材料組成的多相混合物決定了混凝土的性質以及結構的質量，現(xiàn)澆混凝土裂縫類型包括收縮裂縫、沉陷裂縫以及溫度裂縫，從以上混凝土裂縫的類型可以看出，混凝土的不均勻變形是造成現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構出現(xiàn)裂縫的主要原因，因此要從混凝土的配料上加以分析裂縫的成因。

3.施工及澆筑后養(yǎng)護原因

（1）施工過程管理不到位，鋼筋在鋼筋綁扎過程排列不均勻，箍筋間距過小或者過稀，樓板面筋和底筋處未設置支撐馬凳；拆模較早或模板支撐剛度過??；混凝土在澆筑過程中振搗不密實，造成粗細骨料分布不均勻最終造成部分底部強度不足等問題。

（2）養(yǎng)護措施問題，澆筑混凝土之后，施工單位沒有按設計要求進行養(yǎng)護，造成混凝土收縮開裂。

二、現(xiàn)澆混凝土裂縫類型和部位

1.收縮裂縫。收縮裂縫的類型有以下幾種：

（1）干縮收縮裂縫，由于集料和水泥石變形不一致造成干縮裂縫的出現(xiàn)，干縮收縮裂縫裂縫細小，表面較多，縱橫交錯，在較大粗集料周圍集中，呈輻射狀。

（2）沉降收縮裂縫，由于混凝土配比不同的骨料密度，在澆注、振搗過程中，可能會因為鋼筋的阻擋造成骨料的不均勻分布，從而導致沉降收縮裂縫的出現(xiàn)。

（3）塑性收縮裂縫，在混凝土初凝完成之后，結構表面出現(xiàn)失水開裂的情況，塑性收縮裂縫裂縫較淺，并且形狀不規(guī)則，主要集中在混凝土表面。

2.沉陷裂縫。由于現(xiàn)澆混凝土結構的不均勻沉陷，容易形成沉陷裂縫，這種裂縫受溫度影響較小，主要分布在結構的豎直方向上，一般是深入或貫穿裂縫，與地面垂直或成45°～ 60°交角。

3.溫度裂縫。混凝土結構中內外溫差較大時容易出現(xiàn)溫度裂縫，溫度裂縫多發(fā)生在施工期，在結構中也比較多見，有深入和貫穿的，也有較淺的，深入和貫穿的溫度裂縫與短邊方向大致平行，而對于較淺的裂縫，常?？v橫交錯，走向沒有規(guī)律可循。

三、現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施

1.設計方面控制措施。在建筑結構設計過程中設計單位應注意以下問題：

（1）如果在設計結構中斷面出現(xiàn)突變，會造成構件應力集中而產(chǎn)生裂縫，房屋建筑結構的突變因素很多，尤其是受到自身預應力的影響，

再加上受到外界環(huán)境因素的影響，可能發(fā)生結構斷面突變的問題，應盡量減少樓板開洞形成的細腰現(xiàn)象，以及結構體型發(fā)生突變位置應適當加強梁板構造強度達到降低應力突變對樓板裂縫的影響。

（2）在設計過程中，構造鋼筋配置過少或過粗也容易導致構件出現(xiàn)裂縫，因此，設計人員在結構設計中應重視構造鋼筋的認識，慎重選擇墻板、樓面等薄壁構件的鋼筋數(shù)量和直徑，同時，應根據(jù)房屋建筑結構設計的實際情況，以及結構建設要求等進行全面的考慮，合理選擇房屋建筑結構的配筋，這樣才能將配筋的作用充分地發(fā)揮出來，從而有效地防止房屋建筑結構混凝土裂縫問題的發(fā)生。

（3）在設計過程中，應積極采用補償收縮混凝土技術，相當一部分混凝土裂縫是由于混凝土收縮產(chǎn)生的，可以通過在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，從而解決此類問題，實踐證明，效果明顯。

（4）在設計過程中，應充分考慮混凝土構件的收縮變形。例如，從結構上要進行合理的設計，要結合實際房屋建筑結構的實際情況進行科學計算，并要求房屋建筑結構有著足夠的抗力， 而且，在對房屋建筑結構進行設計的過程中，應充分滿足國家關于承載力的要求之外，還應滿足抗裂性、變形的相關要求，從而有效地提高房屋建筑結構的設計效果。另外，通過對以往房屋建筑結構設計的情況來分析，應結合房屋結構所產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象對其進行有效的設計，如，針對于混凝土變形裂縫，可以充分利用“放”、“抗”的原則，其中“抗”主要是對結構的構件某些部位從構造上進行合理的加強配筋，通過增加配筋來提升混凝土的彈性極限拉伸，從而有效地避免因變形而產(chǎn)生的裂縫問題，對提高混凝土的抗變形、裂縫能力等有著極大地作用，有效地提升房屋建筑結構的抗拉伸能力。在房屋建筑結構設計中通過合理加強配筋，更有利于提升混凝土結構的抗裂性，尤其是在梁側增加縱向鋼筋的情況下，在屋面板角部增設相應的雙向鋼筋網(wǎng)，并在磚混結構的樓面板設置圈梁，以此來提高房屋建筑結構的抗裂縫能力。在混凝土板收縮變形的情況下，可以采用增加配筋的方式來提高混凝土結構的抗裂性能，而且，隨著配筋數(shù)量的增加，收縮裂縫的數(shù)量也會隨之增加，因此，在當收縮變形較大的情況下，應注意不能盲目的增加配筋數(shù)量，應結合房屋建筑結構設計的實際情況進行相應的設計，這樣才能將其作用充分地發(fā)揮出來。

2.選材和配合比設計方面。在選材和配合比設計方面，注意以下幾個方面的問題：

（1）選用與結構要求符合的混凝土強度等級及水泥品種、等級。

（2）選用含泥量應符合規(guī)范要求，級配優(yōu)良的砂、石原材料，如果配合比設計中水灰比、砂率選擇不合適，容易造成混凝土和易性偏差，使混凝土出現(xiàn)離析、泌水、保水性不良等問題，增加收縮量。

（3）如果混凝土摻和料、外加劑選擇不適合或摻量不當，將會增加混凝土收縮率，因此應合理選擇混凝土外加劑和摻和料。

（4）單方水泥用量越大、用水量越高，則水泥漿體積越大、坍落度越大、收縮越大，確定配合比之后，設計人員應到施工現(xiàn)場深入調查了解，選擇合理的混凝土設計坍落度。

（5）通過充分考慮不同品種、不同摻量的膨脹劑所起到的不同膨脹效果，正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。

3.結構配筋設計的控制措施

在拉力作用下，由于混凝土結構材料的非均勻性，截面中存在大量不規(guī)則的應力集中點，截面局部在這些應力集中點達到抗拉強度極限時會發(fā)生塑性變形，這時如果繼續(xù)受力，在混凝土結構應力集中處會出現(xiàn)裂縫。如果結構配筋適當，鋼筋能夠有效的約束混凝土的塑性變形，使混凝土內應力減小，混凝土裂縫出現(xiàn)的時間延后，從而達到了提高混凝土極限拉伸的目的。

四、混凝土裂縫的彌補處理

1.一般性處理，對處于比較容易處理位置的混凝土表面裂縫，將裂縫處利用粘貼、噴涂的方式鑿成小V 型槽，并用高分子材料（例如聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂等聚合物）或者水泥砂漿對裂縫進行處理。

2.灌漿處理，灌漿處理較多用在貫穿建筑物的裂縫上，分為化學灌漿和水泥灌漿兩種方法，在細小的裂縫中灌漿處理漿液充填并凝固，能夠恢復建筑物整體性和增加結構的強度。

3.鑿槽回填混凝土，鑿槽回填混凝土一般應用在裂縫較深且貫穿主體的重要建筑物上，要想恢復其整體性，采用貼澆一層混凝土面板、分塊澆筑預留寬槽回填混凝土或者沿裂縫鑿槽回填混凝土等方法。

五、結語

綜上，只有建筑結構設計合理、原材料選用正確、混凝土配合比設計合理、提高施工技術水平、嚴格遵守施工技術規(guī)程以及加強施工監(jiān)控等，才能最大程度減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻：

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