試析混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的控制與治理

李貴強(qiáng)

摘 要：混凝土對(duì)建筑工程有不可或缺的重要作用，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂痕嚴(yán)重威脅到建筑工程的安全質(zhì)量，對(duì)混凝土裂痕的產(chǎn)生因素也不盡相同，就裂痕的產(chǎn)生進(jìn)行分析，對(duì)不同的建筑工程以及混凝土裂縫原因提出建議與完善措施。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；裂痕；控制；治理

在當(dāng)下建筑行業(yè)迅猛發(fā)展的今天，對(duì)工程質(zhì)量要求不斷提高，作為工程建筑重要的環(huán)節(jié)之一，提升混凝土的質(zhì)量同時(shí)成為了重要額工作目標(biāo)之一，雖然我國(guó)建筑行業(yè)在國(guó)際上躋身于世界前列，但依舊有部分問題成為威脅到工程建筑質(zhì)量的重要因素。

一、混凝土技術(shù)工藝

混凝土技術(shù)工藝經(jīng)過幾十年的技術(shù)革新與優(yōu)化，已經(jīng)具有一定的穩(wěn)定性，安全性與可靠性，但在面對(duì)人為傷害以及自然災(zāi)害時(shí)依舊略顯脆弱?；炷磷鳛橐粭澖ㄖ募∪饨Y(jié)構(gòu)體，承載著重要的作用，但混凝土的安全性依然成為不可忽視的重要問題，隨著工程建筑難度的不斷提高，對(duì)工程建筑工藝的要求也與日俱增，在建筑施工過程中混凝土產(chǎn)生裂縫在所難免，由于外力過大導(dǎo)致混凝土超過其荷載重力以至于變形產(chǎn)生裂痕則成為混凝土裂痕出現(xiàn)較為普遍的原因所在，同時(shí)混凝土也會(huì)受到溫度變化受到一定程度的影響導(dǎo)致產(chǎn)生裂痕，但這種情況并不多見，只要建筑設(shè)計(jì)合理，溫度變化溫差不高，一般不會(huì)由溫度變化原因產(chǎn)生較大裂痕。在遭到火災(zāi)后產(chǎn)生裂痕尤為危險(xiǎn)，由于化學(xué)物質(zhì)的影響，導(dǎo)致混凝土得到劇烈腐蝕，嚴(yán)重的火災(zāi)產(chǎn)生額裂痕極有可能導(dǎo)致整棟建筑的坍塌，在受到自然災(zāi)害的影響下同樣會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂痕，混凝土結(jié)構(gòu)的不同的地形地埋也會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生外力導(dǎo)致出現(xiàn)裂痕，但在一般情況下，符合標(biāo)準(zhǔn)的混凝土建筑不會(huì)產(chǎn)生威脅到建筑物安全的裂痕。

二、裂縫原因分析

1.荷載裂縫

外來荷載的作用會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件變形，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不承受外界的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫，而這個(gè)裂縫會(huì)沿著主拉應(yīng)力的方向慢慢擴(kuò)展，形成與主拉應(yīng)力方向垂直的走向。

2.變形裂縫

由于受到外界溫度、濕度及沉降差的影響，混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生變形，構(gòu)件因變形會(huì)引起相應(yīng)的應(yīng)力，但當(dāng)這種應(yīng)力超過構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫的產(chǎn)生滿足或部分滿足了構(gòu)件的變形，使得構(gòu)件的剛度下降，能引起的應(yīng)力也會(huì)發(fā)生松弛?；炷敛牧戏N類眾多，裂縫的產(chǎn)生可能是受混凝土的收縮、沉縮等因素影響。混凝土構(gòu)件用于建筑物當(dāng)中，通常會(huì)存在構(gòu)件兩面的溫度及濕度不同而產(chǎn)生裂縫。在構(gòu)件使用到后，由于受到火災(zāi)、碳化或浸入氯化物等的影響，構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋容易生銹，致使構(gòu)件容易產(chǎn)生裂縫。施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不按比例計(jì)量混凝土、長(zhǎng)時(shí)間攪拌混凝土、不充分振搗混凝土或混凝土養(yǎng)護(hù)條件差的現(xiàn)象，同時(shí)施工后又會(huì)出現(xiàn)拆模過早、振動(dòng)還未石化的混凝土、不正確處理施工縫等情況，導(dǎo)致構(gòu)件容易出現(xiàn)裂縫。地面受荷過大。地基變形、結(jié)構(gòu)物的差異會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生沉降差，使地面的受荷力過大而產(chǎn)生裂縫。

三、裂縫的控制

1.現(xiàn)在，國(guó)際上的混凝土規(guī)范對(duì)于裂縫控制等級(jí)的劃分，一般都是根據(jù)結(jié)構(gòu)的功能要求，鋼筋受環(huán)境條件影響的腐蝕程度，不同種類的鋼筋對(duì)于腐蝕的敏感度和荷載作用能作用于構(gòu)件的時(shí)間等因素來考慮的。我國(guó)混凝土規(guī)范基于以上因素的考慮，一般將裂縫控制等級(jí)分為以下三級(jí)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是嚴(yán)格要求在使用上不出現(xiàn)裂縫；二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是一般要求在使用上不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是允許在使用上出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。

2.提高增配構(gòu)造筋的抗裂性能增配構(gòu)造筋的作用是為了抵抗溫度應(yīng)力，提高抗裂性能。如果要使用增配構(gòu)造筋，應(yīng)該盡可能地選擇小直徑、小間距的配筋。一般來說選擇直徑為8毫米至14毫米之間，間距為150毫米的鋼筋比較合適，而且配筋率最好是在0.3%到5%之間。

3.后澆縫是指在施工期間為防止現(xiàn)澆的整體鋼筋混凝結(jié)構(gòu)因臨時(shí)溫度收縮而產(chǎn)生變形所預(yù)留的變形縫，一般在施工期間會(huì)保留一段時(shí)間，之后再將縫隙填充并封閉，使其能與剛開始建成的混凝土結(jié)構(gòu)形成一個(gè)連續(xù)整體且無伸縮縫的結(jié)構(gòu)。后澆縫的主要作用是有效防止混凝土結(jié)構(gòu)微縫擴(kuò)大伸縮間距，使結(jié)構(gòu)中永久伸縮縫消失。

4.無論是工業(yè)方面的建筑物還是民用建筑的建筑物，都不可避免地要出現(xiàn)打孔或鉆洞的現(xiàn)象，而且也會(huì)遭遇有些結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)度方向有斷面突變的情況，受溫度收縮的影響，在這些孔洞和變斷面的轉(zhuǎn)角部位會(huì)引發(fā)應(yīng)力集中，容易使裂縫產(chǎn)生。針對(duì)這些情況所產(chǎn)生的裂縫，目前最有效的控制方法就是加強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)，可采取以下兩種方式進(jìn)行：一種方法是加強(qiáng)圓孔邊或轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)筋，在建筑物的轉(zhuǎn)角處增配斜向的鋼筋或網(wǎng)片；另一種方法是為孔洞邊界處加上護(hù)邊角的鋼筋，以抑制這些地方產(chǎn)生裂縫。

5.控制裂縫產(chǎn)生的主要因素與大塊式、厚臂的混凝土工程不同，影響控制裂縫的主要因素是因水及化學(xué)物品需要熱降溫而引起的拉應(yīng)力，因此控制裂縫的最關(guān)鍵一環(huán)是要緩慢降溫，使用應(yīng)力松弛的混凝土。除了在入模時(shí)盡量減少溫度、連續(xù)澆薄層、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)以減少內(nèi)外溫差外，還需要保持良好的混凝土溫度，針對(duì)這個(gè)問題可采用自動(dòng)給水的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這有得提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度減少結(jié)構(gòu)的收縮，有效控制了裂縫的產(chǎn)生。

四、不均勻沉降引起的裂縫

混凝土的裂痕處理，不僅要加強(qiáng)國(guó)際合作，不斷的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，還要運(yùn)用高科技技術(shù)來彌補(bǔ)，同相關(guān)的專家討論并給出指導(dǎo)性建議，有關(guān)部門對(duì)于混凝土的澆灌要嚴(yán)格的監(jiān)督與管理，杜絕不合符標(biāo)的混凝土建筑進(jìn)行施工，要加大人力，物力，財(cái)力的投入，將混凝土裂痕的處理工作作為重要的工作目標(biāo)。

房屋建筑是由地基、基礎(chǔ)和建筑物共同組成，影響其內(nèi)力及變形的因素有很多。針對(duì)不同情況我們需要設(shè)計(jì)不同的方案對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防。

避免設(shè)置沉降縫而設(shè)計(jì)剛度很大、很長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)物。為加大結(jié)構(gòu)剛度，具體方法可提高混合結(jié)構(gòu)的整體性，增設(shè)砌體結(jié)構(gòu)中的圈梁等。除此之外，可選擇空間剛度較大、對(duì)不均勻沉降能力具有較高可“抗”能力的箱形基礎(chǔ)，或是錨桿靜壓樁及其它樁基形式，這些措施都能有效預(yù)防因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。適應(yīng)地基的變形而設(shè)計(jì)較小的建筑物剛度。在實(shí)際工作中，要根據(jù)地基的具體情況、建筑物的不同荷載量以及高低差來設(shè)置沉降縫，為避免因不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫，可把建筑物看成是一個(gè)個(gè)的小單元而設(shè)置不同的沉降縫。

工程質(zhì)量的安全性一直關(guān)系到公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，混凝土裂縫更是威脅到整個(gè)建筑的重要安全隱患，如何落實(shí)好保護(hù)公眾生命財(cái)產(chǎn)安全，保證建筑工程的安全性可靠性，成為了當(dāng)前建筑工程質(zhì)量的重中之重。

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