裂縫對結(jié)構(gòu)耐久性的影響及預(yù)防措施

張華甫，羅富貴，張睿鵬

（中建七局第一建筑有限公司，北京 102600）

我國目前現(xiàn)行的相關(guān)施工規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求主要是基于建筑結(jié)構(gòu)承載的使用性是否良好及安全性是否過關(guān)而制定的，主要用于保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全。

1 結(jié)構(gòu)耐久性概述

混凝土結(jié)構(gòu)的合理運用使得建筑工程更加牢固，也使得人們的生活水平得到提升?；炷两Y(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，比如整體性好、可模性好、耐久性和耐火性好。但是，如果混凝土結(jié)構(gòu)使用不當(dāng)，則會給建筑工程帶來很多問題，比如混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，它對所處的自然環(huán)境、使用條件和基礎(chǔ)原材料等都有要求，如果這些條件彼此協(xié)調(diào)良好，會對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有很大的積極作用。因此在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時，要考慮外在環(huán)境因素。在日常的建筑施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)腐蝕、氧化等一系列問題，極易影響建筑工程的耐久性，影響建筑工程施工進(jìn)度，浪費建筑企業(yè)的各項資源，降低經(jīng)濟(jì)收益。因此，為了保證建筑企業(yè)的利益最大，要提前對施工建筑進(jìn)行考察、探究，研究其最大承重。要想讓混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到最長的使用壽命，就要在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時加強(qiáng)對其強(qiáng)度、剛度、可模度的考慮，保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

2 混凝土的基礎(chǔ)原料

混凝土是利用水泥、砂、石做材料，添加一定比例的水，然后進(jìn)行攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)成型?；炷恋闹谱鞑⒉缓唵?，制作工序也很復(fù)雜，其運用范圍廣泛，不同的建筑結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度也不同。為了讓混凝土的結(jié)合性更好，就得讓其成分之間具有很強(qiáng)的黏合力，所以一般使用顆粒直徑較小的原料。另外，也可以根據(jù)具體情況添加一些外加劑，例如早強(qiáng)劑、減水劑、防凍劑等，再在比例和時間上加以調(diào)整，以更好地保證商品混凝土的耐久性。

3 建筑裂縫產(chǎn)生的原因

3.1 建筑裂縫的原因

建筑工程出現(xiàn)裂縫，主要是因為混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，一些外在的物質(zhì)向內(nèi)滲透、推進(jìn)，因此，要加強(qiáng)商品混凝土的抗?jié)B透性，這樣才能保證混凝土的耐久性，建筑工程的使用壽命才能更久。裂縫的出現(xiàn)大部分都與混凝土的早期養(yǎng)護(hù)不到位有關(guān)，由于溫度和混凝土的結(jié)構(gòu)的收縮性，裂縫一旦出現(xiàn)，便會不斷地在建筑工程擾動中擴(kuò)大。大量科研和實踐都證明了建筑裂縫是不可避免的，這一點國家對商品混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)有明確標(biāo)定，但是在裂縫面積和寬度上卻有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。如果混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，一旦出現(xiàn)下雨、漏水等情況水就會滲透進(jìn)混凝土內(nèi)部，腐蝕鋼筋等金屬結(jié)構(gòu)，影響建筑結(jié)構(gòu)的承重，破壞建筑的使用。形成建筑裂縫的原因有很多，不同情況形成的裂縫對建筑結(jié)構(gòu)的損壞程度也不同，例如雨雪、霧霾天氣環(huán)境導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，并且裂縫的寬度大于0.2mm，裂縫的面積就會進(jìn)一步擴(kuò)大，深入建筑內(nèi)部，腐蝕內(nèi)部鋼筋，破壞建筑承重，容易出現(xiàn)安全隱患。

3.2 材料對建筑裂縫的影響

混凝土的好壞取決于水泥。因此，在制作混凝土?xí)r，要先考慮混凝土要用于何種建筑，然后根據(jù)實際情況去選擇水泥。不同品種的水泥，不同的攪拌方式，不同的添加劑，混凝土的性質(zhì)也不同，有的混凝土強(qiáng)度大，有的強(qiáng)度小，這些因素都可能會造成建筑裂縫。另外，要添加一定比例、一定溫度的水，如果添加的水太多，混凝土的黏合力就不夠，也容易造成裂縫。這就需要在實踐中不斷改善，根據(jù)實際情況去改良混凝土的制作方法，趨利避害，避免產(chǎn)生建筑裂縫，影響建筑耐久性。

3.3 裂縫與鋼筋腐蝕相互制衡

隨著建筑使用的年限越長，混凝土也越容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，這樣鋼筋便會暴露在空氣中，遇到雨雪天氣，鋼筋便會受潮，極易銹蝕。裂縫和鋼筋銹蝕互相影響，裂縫使得鋼筋暴露在潮濕的空氣中，引發(fā)鋼筋銹蝕，導(dǎo)致鋼筋體積膨脹，鋼筋膨脹又進(jìn)一步導(dǎo)致裂縫增大，空氣進(jìn)入，周而復(fù)始，最終破壞建筑的承重，引發(fā)危險。因此，一定要重視混凝土的質(zhì)量，避免因為混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)出現(xiàn)裂縫，引發(fā)鋼筋斷裂。

4 混凝土裂縫的預(yù)防方法

4.1 嚴(yán)格控制水灰比，保證足夠的水泥用量

在建筑施工過程中，混凝土質(zhì)量的好壞是影響施工質(zhì)量的重要原因之一，要對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和可塑性進(jìn)行綜合考慮。而耐久性是混凝土結(jié)構(gòu)的重要因素之一，因此在混凝土制作時，要重點考慮混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性的措施有以下幾點：

（1）嚴(yán)格控制各種材料比例，添加水時要注意不能太多，如果太多就會導(dǎo)致混凝土坍落度過大，最終混凝土太稀松，容易進(jìn)入空氣，形成裂縫。

（2）要合理選擇水泥品種。市面上的水泥質(zhì)量參差不齊，為了建筑安全，一定要選擇達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水泥。

（3）選擇較好的砂石、硅粉，硅粉的比例不低于5%。

（4）添加高效活性礦物輔料，減少因材料配比不當(dāng)引起的問題。

（5）施工中攪拌均勻、振搗密實、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而增加混凝土密實度，提高混凝土質(zhì)量，確保在建筑整個壽命周期不會因為混凝土而產(chǎn)生質(zhì)量問題。

4.2 對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良

在施工前期，要對整個建筑物資進(jìn)行采購，例如在混凝土的采購上，工作人員可以提前了解工程的地勢情況和周邊的地理環(huán)境，然后根據(jù)實際情況對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，選擇合適的水泥品種、砂石，以及鋼筋的長短和用度，避免影響混凝土結(jié)構(gòu)，保證工程安全完工。另外，在施工過程中，可以采用留設(shè)后澆帶的方式，減少由于溫差引發(fā)的裂縫。

4.3 減少溫度對混凝土的影響

溫度變化對混凝土結(jié)構(gòu)有很大的影響，如果要混凝土結(jié)構(gòu)保持好的強(qiáng)度和硬度，就要控制好溫度。

（1）選擇低水化熱水泥、砂石和外加劑等；

（2）在進(jìn)行混凝土攪拌時優(yōu)先采用地下水或加入冰屑，避免出場溫度過高；

（3）遇到炎熱天氣時，盡量避開在溫度較高時段澆筑，造成初凝時間縮短導(dǎo)致熱量不能散發(fā)；

（4）可以在混凝土中預(yù)埋散熱水管，混凝土溫度升高時，加注冷水；

（5）根據(jù)氣溫決定是否拆模，防止溫差變化大影響混凝土的強(qiáng)度；

（6）在冬季施工，要注意氣溫情況，混凝土一般宜熱不宜冷，要對混凝土做好防護(hù)準(zhǔn)備，以防受凍。

4.4 嚴(yán)格控制鋼筋質(zhì)量

在建筑工程中，鋼筋也是施工作業(yè)中不可或缺的一部分。因此，要選擇鋼筋時，也要對鋼筋的型號、品種、質(zhì)量、硬度進(jìn)行挑選。在施工過程中，混凝土澆筑后，可能會出現(xiàn)鋼筋移位的現(xiàn)象，很多施工單位不愿意重新再建，便在原來的基礎(chǔ)上修補，這樣很容易達(dá)不到建筑要求，有些鋼筋會直接暴露在空氣中，很容易氧化，加之遇到雨雪天氣，鋼筋會更容易銹蝕，引起建筑裂縫。因此，施工單位要加強(qiáng)對鋼筋方面的要求，保證各項工作都按標(biāo)準(zhǔn)完成，對容易暴露在空氣的鋼筋應(yīng)提前做好防護(hù)措施；根據(jù)現(xiàn)場地形挑選適合的鋼筋，仔細(xì)考察鋼筋的硬度、強(qiáng)度，比如鋼筋的保護(hù)層厚度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋的好壞對建筑的承重非常重要，如果鋼筋的選擇不完善，那么建筑就很容易出現(xiàn)裂縫，影響建筑整體的使用壽命。

4.5 混凝土后期養(yǎng)護(hù)

為了確?；炷恋哪途眯院蛷?qiáng)度，在混凝土澆筑完成之后，必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，例如可以采用保溫措施，這種方式可以避免因溫差原因引起混凝土裂縫。另外，應(yīng)定期對混凝土結(jié)構(gòu)灑水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外，混凝土的強(qiáng)度也是不可忽視的問題，可以通過控制環(huán)境溫度確?；炷恋膹?qiáng)度。要定期對混凝土進(jìn)行查看，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，就要立即補修，防止裂縫越來越大，無法控制。

4.6 其他方面的措施

改善商品混凝土的品質(zhì)，加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，可以提高其抗裂能力。裂縫出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此，施工中應(yīng)防止貫穿性裂縫的發(fā)生。在混凝土的施工中，為提高模板周轉(zhuǎn)率，施工中往往要求新澆筑商品混凝土盡早拆模。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起非常大的拉應(yīng)力，此時表面溫度較環(huán)境溫度高，若拆除模板，表面溫度驟降，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象，與水化熱應(yīng)力疊加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達(dá)到很高的數(shù)值，就很容易導(dǎo)致裂縫。對此，應(yīng)及時在澆筑初期給商品混凝土的表面覆蓋輕型保溫材料，如泡沫海綿等，防止商品混凝土表面產(chǎn)生過大的溫度拉應(yīng)力。

5 結(jié)束語

隨著人們對建筑物使用性能要求的不斷提升，只有對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性進(jìn)行充分的考慮，才能使混凝土在實際的建筑工程中得到更好的應(yīng)用。只有針對影響建筑混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的各種因素進(jìn)行深入分析，并充分結(jié)合實際情況進(jìn)行合理設(shè)計，才能有效提升結(jié)構(gòu)的耐久性。