任崇飛

陜西烽火通信集團(tuán)有限公司

 

    我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展迅速,建筑工程中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。近些年,商品混凝土得到廣泛應(yīng)用,混凝土均質(zhì)性有了很大提高, 施工過(guò)程中對(duì)裂縫的控制卻仍然沒(méi)有得到有效改善。:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是普遍存在建筑施工過(guò)程中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。它的存在長(zhǎng)期困擾著工程施工人員。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成原因的研究,并提出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防控措施和處理方法,具有很有效的現(xiàn)實(shí)意義和較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

 

    混凝土結(jié)構(gòu)具有拉壓比低、變形能力差、非均質(zhì)性等特點(diǎn)，并且體積伴隨溫度、濕度以及化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生變化，混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的產(chǎn)生是很難避免的。裂縫造成的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:１、結(jié)構(gòu)的安全可靠性,安全可靠性主要指承重結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的剛度和承載能力；２、結(jié)構(gòu)的耐久性，耐久性則包括混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命和使用功能如水密性、氣密性和外觀等。裂縫會(huì)降低鋼筋與混凝土的黏結(jié)力、降低結(jié)構(gòu)的整體剛度，從而影響結(jié)構(gòu)的承載力，較嚴(yán)重的受力裂縫說(shuō)明結(jié)構(gòu)承載力的喪失，其結(jié)果將產(chǎn)生鋼筋拉斷，建筑物坍塌。

 

    2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類

    2.1.1按照裂縫產(chǎn)生的原因，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分為非荷載裂縫和荷載裂縫。非荷載裂縫主要指未受到外加或結(jié)構(gòu)變形受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫。荷載裂縫是由于結(jié)構(gòu)受到外荷載作用，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，使混凝土產(chǎn)生的裂縫。2.1.２按照發(fā)展情況分為穩(wěn)定裂縫和不穩(wěn)定裂縫;

    2.1.3按時(shí)間可分為施工期間形成的裂縫和使用期間產(chǎn)生的裂縫;

 

    2.2形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因

    2.2.1設(shè)計(jì)因素形成的裂縫：設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)建筑周邊環(huán)境情況考慮不當(dāng)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫;設(shè)計(jì)中未考慮材料特性、施工方法導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫;設(shè)計(jì)方案不合理,鋼筋配置不當(dāng),應(yīng)力集中導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

    2.2.2施工因素形成的裂縫：施工現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)措施不到位引起的裂縫、現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng)引起的裂縫、施工工藝不當(dāng)引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、鋼筋保護(hù)層偏大。

    2.2.3材料因素形成的裂縫：水泥用量大、水灰比小、坍落度過(guò)大、砂率過(guò)高;骨料顆粒級(jí)配不當(dāng),混凝土的收縮增大; 早強(qiáng)劑、減水劑、摻和料等外加劑選用不當(dāng)或摻量不合適;鋼筋銹蝕等等引起裂縫。

    2.2.4使用因素形成的裂縫：超設(shè)計(jì)荷載使用使混凝土受拉產(chǎn)生開裂;建筑物、構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生的沉降裂縫。

 

    混凝土的裂縫的產(chǎn)生是由于組成混凝土材料的物理力學(xué)性能不一致，水泥漿體硬化后的干縮值較大，而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮，這種約束等作用使混凝土內(nèi)部從開始就在骨料與水泥漿體的粘結(jié)面上出現(xiàn)了微裂縫。也就是說(shuō)，即使沒(méi)有外部荷載作用，或者即使混凝土發(fā)生體積變化時(shí)沒(méi)有外部荷載的約束，混凝土內(nèi)部已經(jīng)有了微裂縫，當(dāng)外力或變形作用變大時(shí)，微裂縫就會(huì)變成較大裂縫。

 

    3.1從設(shè)計(jì)方面防控裂縫

    建筑物中不同部位混凝土所受約束程度也不相同；受周圍環(huán)境因素的影響，混凝土的收縮變形在建筑物不同部位并不是分布均勻的。因此，混凝土收縮變形肯定是在應(yīng)力集中部位產(chǎn)生。通過(guò)建筑平面設(shè)計(jì)、布置避免或分散可能產(chǎn)生的集中應(yīng)力，從而起到控制裂縫生成或分散裂縫使之不顯化的作用。

 

    3.2從控制材料方面防控裂縫。

    同樣的條件下，混凝土干燥收縮產(chǎn)生的裂縫完全取決于其收縮變形量伴隨時(shí)間的發(fā)展，通過(guò)相對(duì)合理選擇混凝土組成材料和優(yōu)化配合比，從而控制混凝土的干燥收縮變形量和增長(zhǎng)速率，減少微觀裂縫數(shù)量，并提高其抗裂性。

 

    3.3在施工過(guò)程中防控裂縫

    裂縫的產(chǎn)生既可能由于混凝土硬化過(guò)程中干燥收縮所導(dǎo)致，也可能由于施工過(guò)程管理控制不當(dāng)而隨機(jī)出現(xiàn)。通過(guò)一定的施工控制手段，保證裂縫控制措施的順利實(shí)施，從而達(dá)到裂縫控制的目的。重點(diǎn)應(yīng)該從下面幾點(diǎn)加強(qiáng)控制:

 

    ⑴應(yīng)該確定正確合理的施工方案。施工方案是否正確合理會(huì)影響到整個(gè)施工過(guò)程,并且與預(yù)防控制裂縫有很直接的關(guān)系,重點(diǎn)是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造,混凝土運(yùn)輸、振搗以及澆筑時(shí)間、澆筑溫度等。

 

    ⑵加強(qiáng)施工過(guò)程管理確保施工質(zhì)量。在施工過(guò)程中, 混凝土裂縫的產(chǎn)生經(jīng)常是未按規(guī)范操作引起的。因此,施工階段的過(guò)程管理是預(yù)防結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的重點(diǎn)的階段。施工中應(yīng)著重注意這五個(gè)方面:第一是要確定合適的材料配合比;第二是要確保正確的鋼筋綁扎,對(duì)踩踏后的鋼筋應(yīng)及時(shí)修正;第三是要加強(qiáng)混凝土硬化期間的養(yǎng)護(hù);第四是要注意控制拆模的時(shí)間,必須使混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后方可拆模;五是要加強(qiáng)施工過(guò)程的監(jiān)督與管理。

 

    3.3.1混凝土工程

    混凝土進(jìn)場(chǎng)必須及時(shí)取樣檢測(cè),這樣才能保證混凝土組成、配比不發(fā)生波動(dòng)，并確保澆筑后具有良好的均質(zhì)性。對(duì)于不符合要求的一定不能繼續(xù)施工使用。這有利于控制塑性塌落，保證混凝土的均質(zhì)性，以保證混凝土組成和配比保持不變。混凝土澆筑過(guò)程中澆筑溫度、出料高度、澆筑順序及混凝土振搗對(duì)混凝土的組成、均質(zhì)性都會(huì)產(chǎn)生影響。必須采取一定的措施，子以防止。另外合理設(shè)置后澆帶可以有效避免裂縫的出現(xiàn)。

 

    澆筑溫度變化，會(huì)導(dǎo)致混凝土的實(shí)際配比發(fā)生變化，必須盡量避免，比如冬季施工時(shí)，由于溫度關(guān)系水泥水化慢，混凝土凝結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)，塑性裂縫容易產(chǎn)生，應(yīng)該采取相應(yīng)的防風(fēng)、保溫及養(yǎng)護(hù)等防護(hù)措施；混凝土澆筑時(shí)的下料高度影響混凝土的均質(zhì)性，下料高度太高，容易造成混凝土離析，影響均質(zhì)性，因此，對(duì)于高度較高的豎向結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用溜槽措施；混凝土澆筑厚度對(duì)塌落度也有很大影響，厚度越厚，塌落越大，進(jìn)而影響混凝土的均質(zhì)性。此時(shí)可分段分層澆筑，保持混凝土的均質(zhì)性；混凝土的振搗對(duì)混凝土的均質(zhì)性影響很大，振搗不足時(shí)混凝土密實(shí)度不夠，出現(xiàn)蜂窩麻面,對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，而且易出現(xiàn)沉縮裂縫；后澆帶的設(shè)置是為了釋放混凝土的收縮變形，因此，澆筑后澆帶時(shí)應(yīng)確保混凝土的收縮已經(jīng)完成后再澆筑。

 

    3.3.2模板工程

    （一）模板材料和強(qiáng)度

    模板和支架設(shè)計(jì)必須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。混凝土硬化過(guò)程中其自重完全靠模板支撐,所以模板材料的強(qiáng)度應(yīng)滿足一定要求，確保能夠承受混凝土自重以及施工過(guò)程可能產(chǎn)生的荷載作用，否則混凝土將受到荷載作用，容易形成局部微缺陷或裂紋。

 

    （二）支模和拆模

    支模時(shí)必須保證模板精確定位、牢固連接，并置于堅(jiān)實(shí)的地面之上，有效發(fā)揮承受荷載、抵抗變形的作用。模板拼接時(shí)應(yīng)確保整齊光滑，避免錯(cuò)位，產(chǎn)生變截面，使混凝土沉降不均勻，導(dǎo)致塑性塌落裂縫產(chǎn)生。拆模時(shí)混凝土必須達(dá)到一定的強(qiáng)度要求，拆模時(shí)間越長(zhǎng)，出現(xiàn)裂縫的幾率越小。拆除的模板要及時(shí)清運(yùn)，避免長(zhǎng)時(shí)間集中堆放由此可能產(chǎn)生荷載裂縫,拆模時(shí)要嚴(yán)格控制施工荷載，不能野蠻施工，避免對(duì)混凝土造成沖擊荷載,導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

 

    對(duì)建筑施工過(guò)程中出現(xiàn)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理,以避免裂縫展開,從而影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。一旦出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫,必須及時(shí)作出處理,一般主要采用以下幾種處理方法:

    1、灌漿處理。利用壓力設(shè)備將修補(bǔ)漿液壓入混凝土裂縫達(dá)到閉合裂縫的目的。

    2、表面涂層封閉。利用混凝土細(xì)微裂縫或網(wǎng)狀裂紋的毛細(xì)作用,吸收修補(bǔ)膠液,封閉裂縫。

    3、填充封堵處理。用水泥砂漿對(duì)裂縫進(jìn)行填充封堵,必要時(shí)可將裂縫予以事先處理,然后再進(jìn)行填充封堵。

 

    鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫對(duì)建筑物或構(gòu)筑物的安全性和耐久性影響非常大,通過(guò)對(duì)裂縫產(chǎn)生的不同原因進(jìn)行分析,我們通過(guò)采取措施其有害程度是可以控制的。因此加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的,設(shè)計(jì)、施工、材料等方面因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的,必須全面系統(tǒng)的考慮。弄清裂縫出現(xiàn)的原因,對(duì)裂縫采取措施加以正確的處理,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題將會(huì)得到及時(shí)有效的解決。

 

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(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)