現(xiàn)澆混凝土裂縫構(gòu)成原理及控制方法分析

萬海濤 候文彬 弓喆

摘 要：在鋼筋混凝土構(gòu)件中，普遍存在裂縫，目前建筑業(yè)對裂縫治理仍存在著技術(shù)的缺陷、建筑材料的缺陷，同時結(jié)構(gòu)也會受溫度變化的影響和施工工藝因素的限定，在現(xiàn)澆混凝土內(nèi)外墻抹灰上出現(xiàn)不同程度的水平裂縫、龜裂及延垂直地面方向上的豎向裂縫。本文通過總結(jié)建筑業(yè)多年以來的各項技術(shù)方法，結(jié)合相關(guān)理論得出了能應(yīng)用于實際工程中有效治理危害性裂縫的結(jié)論，為現(xiàn)行建筑行業(yè)治理裂縫方面提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：裂縫；建筑材料；技術(shù)方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.071

1 引言

對我國民建筑調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，裂縫不可避免的存在于各種形式的建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于建筑中裂縫的普遍性，對裂縫的治理具有一定的難度，通常建筑裂縫位置具有規(guī)律性，受溫度的影響，房屋裂縫普遍存在抹灰開裂的現(xiàn)象，其中開裂的程度受混凝土材料性能的影響。多數(shù)建筑在墻面抹灰之后通常會產(chǎn)生一定程度的墻面開裂，由于石灰砂漿拌和不均勻，或是生石灰未在水中進(jìn)行充分的反應(yīng)，易引起墻面隆起，而由此的構(gòu)成的裂縫通常需要高額的費用進(jìn)行返工修復(fù)。

用于填充墻體與梁柱構(gòu)件的接觸面不可避免的會發(fā)生開裂，若不及時采取方法則對于裂縫的修復(fù)非常不利[1]。不同墻體的大型板材也會構(gòu)成裂縫，RGC復(fù)合墻板，鋼絲網(wǎng)架聚苯乙烯夾心板之間進(jìn)行拼裝時通常發(fā)生不規(guī)則的豎向裂縫。門窗，洞口的下邊緣易產(chǎn)生危害較大的結(jié)構(gòu)性裂縫，通常是由于地基或下部結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降而開裂，常見于磚混砌體結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)也存在此現(xiàn)象，一般底部裂縫開裂較大，延45°方向斜向上逐漸延伸，這種裂縫也可由溫度變化而引起，不僅表現(xiàn)為表面的抹灰開裂，其內(nèi)部砌體也有不同程度的開裂并伴隨著滲透現(xiàn)象，對民用建筑有著重大的危害。

2 裂縫影響分析

2.1 對建筑物的影響分析

砌體結(jié)構(gòu)中不同部位的裂縫對結(jié)構(gòu)自身的壽命有不同程度的影響，但結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫一般會貫穿于整個構(gòu)件，由此對結(jié)構(gòu)的剛度帶來影響，并使其抗震性能下降，當(dāng)裂縫在外墻上開裂較嚴(yán)重時，環(huán)境會對建筑帶來一定的侵蝕，造成的滲水給房屋內(nèi)飾造成一定的表觀影響，可能給業(yè)主帶來二次維修費用，加之建筑物常年所處的溫度環(huán)對結(jié)構(gòu)整體帶來一定的疲勞性損傷，會導(dǎo)致外墻砌物脫落對房屋周圍一定距離行人的生命安全帶來一定的威脅[2]。

2.2 社會影響分析

通過社會調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用戶對房屋中存在的裂縫反映強(qiáng)烈，由于房屋中不同構(gòu)件裂縫的開裂程度也不盡相同，一些顯著的裂縫易給用戶帶來觀感的不適，因而帶來了心理上的恐慌，視覺上的沖擊給業(yè)主造成了較差的體驗感，也給工程的交工帶來一定的影響，雖然滿足設(shè)計和使用要求但仍會引起外墻抹灰層材料的脫落。由結(jié)構(gòu)裂縫造成的門窗洞口變形和滲水的不利影響不僅影響房屋使用的體驗感而且可能花費業(yè)主一定的維修費用。

3 裂縫構(gòu)成分析

混凝土材料中含水率的大小會顯著影響坍落度，不按照規(guī)范進(jìn)行配比不僅會產(chǎn)生裂縫，而且對混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能也會有嚴(yán)重影響，若含水率過大，導(dǎo)致混凝土流動性增大，易產(chǎn)生局部骨料、砂漿不均勻現(xiàn)象。進(jìn)而造成混凝土因水分蒸發(fā)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面產(chǎn)生的裂縫，混凝土材料的強(qiáng)度不僅與水泥強(qiáng)度等級相關(guān)，而且不同的水泥和水的摻量配制出的混凝土材料的強(qiáng)度也不相同，由于二者共同影響混凝土材料本身的性能，故水灰比的變化對裂縫的控制起著至關(guān)重要的作用，因此在材料配比階段，應(yīng)嚴(yán)格把控混凝土水灰比。為避免混凝土水灰比受外部環(huán)境影響，應(yīng)在澆搗前對模板、基層進(jìn)行噴水，避免模板、基層過于干燥出現(xiàn)吸水現(xiàn)象，若模板、基層吸水量過大，會使混凝土中游離水減少，造成塑性收縮，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件澆筑振搗完畢后應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆椒▽ι形催_(dá)到規(guī)定初凝強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，適時對現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件進(jìn)行二次抹面可有效防治由干縮導(dǎo)致產(chǎn)生的裂縫，同時也可以修復(fù)已產(chǎn)生的裂縫，阻止其進(jìn)一步發(fā)展，有效地降低后期建筑出現(xiàn)裂縫的幾率。如果對現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)不及時，應(yīng)采取方法在其表面撒適量的水分。由于混凝土內(nèi)大量水分蒸發(fā)引起局部收縮，在混凝土底部與下部構(gòu)造接觸面上產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度超過混凝土抗拉強(qiáng)度時裂縫延垂直于應(yīng)力方向開裂。另外，若外界環(huán)境溫度過低，晝夜溫差大，混凝土澆筑后沒有采取保溫方法，混凝土也會出現(xiàn)溫度裂縫。

在正常使用極限狀態(tài)下，混凝土結(jié)構(gòu)一般都會出現(xiàn)裂縫，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)未作限制，僅對結(jié)構(gòu)裂縫的寬度作出要求。若裂縫過寬，則會加速內(nèi)部鋼筋的銹蝕，引起結(jié)構(gòu)老化，影響建筑物的安全性能。根據(jù)耐久性要求，當(dāng)構(gòu)件配筋采用HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋，處于露天或者濕度較高的室內(nèi)時，要求裂縫寬度δ<0.1mm；處于室內(nèi)正常環(huán)境時，要求裂縫寬度δ<0.2mm；處于相對濕度小于60%且可變荷載與恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值之比大于0.5時，要求裂縫寬度δ<0.25mm。根據(jù)防水要求，結(jié)合國內(nèi)外工程經(jīng)驗，裂縫寬度δ<0.1mm時可不作修補(bǔ)。

4 結(jié)語

通過比較分析得出，現(xiàn)澆混凝土裂縫通常不需要采取方法進(jìn)行修補(bǔ)。為達(dá)到有效治理裂縫的目的，推薦采用下列方法。

（1）壓力灌漿法可以填充并膠結(jié)裂縫，并有效修補(bǔ)裂縫寬度大于0.2mm的裂縫，建議選取環(huán)氧樹脂類灌漿料作為灌漿材料。

（2）在裂縫表面涂刷環(huán)氧膠泥可以封閉裂縫，可有效修補(bǔ)裂縫寬度小于0.2mm的裂縫。當(dāng)裂縫分布較為分散時，可沿各個裂縫走向涂刷環(huán)氧膠泥，裂縫左右宜各涂刷100mm，上下宜各涂刷100mm，當(dāng)區(qū)域內(nèi)存在多條重合裂縫時，涂刷所有裂縫區(qū)域，并以最外層裂縫為基準(zhǔn)向外涂刷100mm，環(huán)氧膠泥涂刷層的厚度控制在1mm為宜。

（3）碳纖維布條粘貼法可以控制裂縫開展，配合壓力灌漿法或環(huán)氧膠泥涂刷法可以有效修復(fù)沿跨中的裂縫和與板成45°夾角的斜向裂縫。

在實際工程應(yīng)用中，針對采取上述方法修復(fù)裂縫后的樓板進(jìn)行了澆水試驗，試驗周期內(nèi)樓板未出現(xiàn)滲漏，表明以上方法可以有效的對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，是行之有效的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：武漢理工大學(xué)出版社，1999.

[2]謝征勛等.工程事故分析與工程安全[M].北京：北京大學(xué)出版社，2005.

基金項目：河南省教育廳項目（16A560030）

作者簡介：萬海濤（1979-），男，江西撫州人，博士，研究方向：結(jié)構(gòu)抗震。