門窗洞口轉(zhuǎn)角處混凝土的裂紋原因及防裂措施

孫健，殷學(xué)宇

（山東魯碧建材有限公司，山東 濟(jì)南 271100）

1 工程概況

某住宅樓工程為框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)。主樓墻柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為 C45、C40，在工程施工過程中出現(xiàn)了豎向結(jié)構(gòu)混凝土裂紋，主要分布在門、窗、洞口等部位的轉(zhuǎn)角處。

2 裂紋情況及對(duì)結(jié)構(gòu)影響

裂紋基本都到頂；構(gòu)件的對(duì)面同樣位置，裂紋基本形狀相同；同期施工的兩個(gè)樓，C40 和 C45 都有，已經(jīng)拆模和未拆模的，有暴露的面都有一定幾率裂紋。

裂紋情況經(jīng)現(xiàn)場檢查，該工程鋼筋混凝土裂紋主要表現(xiàn)為一種形式：新施工的主樓，門窗洞口出現(xiàn)裂紋（圖 1）。根據(jù)裂紋位置、形態(tài)、裂紋寬度、裂紋發(fā)現(xiàn)時(shí)間以及目前結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及受力狀態(tài)，經(jīng)綜合分析，角部裂紋、開口處斜向裂紋系混凝土收縮、溫度影響綜合所致應(yīng)力集中，為非受力性裂紋，不影響結(jié)構(gòu)安全性能和使用性能。

圖 1 裂紋形態(tài)及裂紋出現(xiàn)的代表部位

3 產(chǎn)生裂紋的原因分析

3.1 材料方面[1]

（1）澆筑部位的混凝土存在水灰比大、坍落度過大的情況，如果采用泵送混凝土，為了滿足泵送條件，更會(huì)出現(xiàn)坍落度大、流動(dòng)性好，局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象。此時(shí)，混凝土在硬化干縮后，極易產(chǎn)生表面裂紋。

（2）澆筑部位的混凝土，由于強(qiáng)度等級(jí)比較高，通常情況下，水泥用量比較大，凝結(jié)時(shí)間也短，短時(shí)間內(nèi)水化熱大，熱量集中，難以釋放，造成溫差應(yīng)力裂紋。

3.2 設(shè)計(jì)方面

構(gòu)造配筋不滿足要求也是造成商品混凝土開裂的一個(gè)重要原因。

（1）與墻或者柱澆筑成一體的梁端及墻柱連接受到強(qiáng)約束部位，應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋。

（2）在門窗的角部形狀、剛度突變部位，宜配置防止應(yīng)力集中裂紋的構(gòu)造鋼筋或者采用圓角、折角等防裂構(gòu)造措施。

3.3 其他因素

（1）溫度變形和收縮變形引起的混凝土裂紋。

梁、柱、墻、板等部位的鋼筋混凝土構(gòu)件共處在同一個(gè)大氣環(huán)境中，當(dāng)環(huán)境的溫度和濕度變化時(shí)，這些構(gòu)件相應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生溫度變形和收縮變形。

（2）板與墻柱等部位，由于構(gòu)造不同，經(jīng)歷熱脹和冷縮的反復(fù)作用后的溫差合力對(duì)門窗洞口角部的混凝土將產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力。

兩個(gè)作用因素的疊加，對(duì)門窗洞口角部的混凝土形成不利作用的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過了結(jié)構(gòu)部位的鋼筋混凝土的抗拉強(qiáng)度極限，就會(huì)產(chǎn)生裂紋。

在澆筑過程中，如果氣溫高，會(huì)加速上述因素的作用。

4 裂紋預(yù)防措施

現(xiàn)場勘查后，積極查閱相關(guān)資料，并與業(yè)內(nèi)權(quán)威專家聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)針對(duì)裂紋產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)預(yù)防措施以減少裂紋的產(chǎn)生。

（1）在材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制混凝土配合比。根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比；并嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減小空隙率，減少砂率，從而達(dá)到減少收縮量的目的；選用低水化熱水泥，延長凝結(jié)時(shí)間，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

（2）在澆筑施工環(huán)節(jié)[2]。澆筑前，先將模板澆水濕透，避免過多吸收水分，澆搗過程中應(yīng)盡量做到既振搗充分又避免過度。澆筑中，嚴(yán)格施工操作程序，不盲目趕工。杜絕過早上磚、上荷載和過早拆模，加強(qiáng)澆搗混凝土整個(gè)過程中的鋼筋看護(hù)，隨時(shí)將位置不正確的鋼筋復(fù)位，確保其位置準(zhǔn)確，加強(qiáng)模板體系監(jiān)護(hù)，避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂紋。澆筑完畢后，要注意加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，澆筑后及時(shí)覆蓋、保溫，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)養(yǎng)生。要注意避免高溫時(shí)間段施工，可以選擇下午或者晚上施工，防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。

（3）在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，泵送施工混凝土工藝下，在處于門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，適當(dāng)增大配筋，提高混凝土極限抗拉伸能力，其技術(shù)措施如下：

1）與墻或者柱澆筑成一體的梁端及墻柱連接受到強(qiáng)約束部位，應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋。

2）在門窗的角部形狀、剛度突變部位，宜配置防止應(yīng)力集中裂紋的構(gòu)造鋼筋或者采用圓角、折角等防裂構(gòu)造。

以上幾種方法應(yīng)該根據(jù)受到的不同條件的限制因素，科學(xué)選擇，總體思路要以提高門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土的含鋼率為主。有針對(duì)性地在門窗洞口角部的現(xiàn)澆鋼筋混凝土處增配放射性配筋，作用尤為明顯。

5 結(jié)語

通過以上對(duì)豎向結(jié)構(gòu)門窗洞口轉(zhuǎn)角處裂紋產(chǎn)生原因的分析，提出了一些防裂措施，經(jīng)過一定時(shí)間的后續(xù)跟蹤，項(xiàng)目中該裂紋現(xiàn)象得到了較有效的控制。豎向結(jié)構(gòu)裂紋不太常見，這種門窗洞口轉(zhuǎn)角處的裂紋尤為少見，產(chǎn)生裂紋因素也是復(fù)雜多變的，不易分析，裂紋防治需要多方因素結(jié)合，考慮全面，才能使裂紋得到最有效的控制。