任崇飛

陜西烽火通信集團有限公司

 

    我國建筑業(yè)發(fā)展迅速,建筑工程中的鋼筋混凝土結構的應用也越來越廣泛。近些年,商品混凝土得到廣泛應用,混凝土均質性有了很大提高, 施工過程中對裂縫的控制卻仍然沒有得到有效改善。:鋼筋混凝土結構裂縫是普遍存在建筑施工過程中的一個常見問題。它的存在長期困擾著工程施工人員。對鋼筋混凝土結構裂縫形成原因的研究,并提出鋼筋混凝土結構裂縫的防控措施和處理方法,具有很有效的現實意義和較高的社會經濟效益。

 

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

 

    2.1鋼筋混凝土結構裂縫的分類

    2.1.1按照裂縫產生的原因，混凝土結構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構變形受到約束產生拉應力而導致的裂縫。荷載裂縫是由于結構受到外荷載作用，導致混凝土內部產生的拉應力超過混凝土的極限抗拉強度，使混凝土產生的裂縫。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按時間可分為施工期間形成的裂縫和使用期間產生的裂縫;

 

    2.2形成鋼筋混凝土結構裂縫原因

    2.2.1設計因素形成的裂縫：設計時對建筑周邊環(huán)境情況考慮不當導致出現裂縫;設計中未考慮材料特性、施工方法導致出現裂縫;設計方案不合理,鋼筋配置不當,應力集中導致出現裂縫。

    2.2.2施工因素形成的裂縫：施工現場保護措施不到位引起的裂縫、現場模板拆除不當引起的裂縫、施工工藝不當引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、鋼筋保護層偏大。

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

    2.2.4使用因素形成的裂縫：超設計荷載使用使混凝土受拉產生開裂;建筑物、構筑物基礎不均勻沉降,產生的沉降裂縫。

 

    混凝土的裂縫的產生是由于組成混凝土材料的物理力學性能不一致，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部從開始就在骨料與水泥漿體的粘結面上出現了微裂縫。也就是說，即使沒有外部荷載作用，或者即使混凝土發(fā)生體積變化時沒有外部荷載的約束，混凝土內部已經有了微裂縫，當外力或變形作用變大時，微裂縫就會變成較大裂縫。

 

    3.1從設計方面防控裂縫

    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力集中部位產生。通過建筑平面設計、布置避免或分散可能產生的集中應力，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，混凝土干燥收縮產生的裂縫完全取決于其收縮變形量伴隨時間的發(fā)展，通過相對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速率，減少微觀裂縫數量，并提高其抗裂性。

 

    3.3在施工過程中防控裂縫

    裂縫的產生既可能由于混凝土硬化過程中干燥收縮所導致，也可能由于施工過程管理控制不當而隨機出現。通過一定的施工控制手段，保證裂縫控制措施的順利實施，從而達到裂縫控制的目的。重點應該從下面幾點加強控制:

 

    ⑴應該確定正確合理的施工方案。施工方案是否正確合理會影響到整個施工過程,并且與預防控制裂縫有很直接的關系,重點是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構造,混凝土運輸、振搗以及澆筑時間、澆筑溫度等。

 

    ⑵加強施工過程管理確保施工質量。在施工過程中, 混凝土裂縫的產生經常是未按規(guī)范操作引起的。因此,施工階段的過程管理是預防結構裂縫出現的重點的階段。施工中應著重注意這五個方面: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,對踩踏后的鋼筋應及時修正;第三是要加強混凝土硬化期間的養(yǎng)護;第四是要注意控制拆模的時間,必須使混凝土強度達到規(guī)范要求后方可拆模;五是要加強施工過程的監(jiān)督與管理。

 

    3.3.1混凝土工程

    混凝土進場必須及時取樣檢測,這樣才能保證混凝土組成、配比不發(fā)生波動，并確保澆筑后具有良好的均質性。對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，保證混凝土的均質性，以保證混凝土組成和配比保持不變�；炷�土澆筑過程中澆筑溫度、出料高度、澆筑順序及混凝土振搗對混凝土的組成、均質性都會產生影響。必須采取一定的措施，子以防止。另外合理設置后澆帶可以有效避免裂縫的出現。

 

    澆筑溫度變化，會導致混凝土的實際配比發(fā)生變化，必須盡量避免，比如冬季施工時，由于溫度關系水泥水化慢，混凝土凝結時間比較長，塑性裂縫容易產生，應該采取相應的防風、保溫及養(yǎng)護等防護措施；混凝土澆筑時的下料高度影響混凝土的均質性，下料高度太高，容易造成混凝土離析，影響均質性，因此，對于高度較高的豎向結構，應采用溜槽措施；混凝土澆筑厚度對塌落度也有很大影響，厚度越厚，塌落越大，進而影響混凝土的均質性。此時可分段分層澆筑，保持混凝土的均質性；混凝土的振搗對混凝土的均質性影響很大，振搗不足時混凝土密實度不夠，出現蜂窩麻面,對強度產生影響，而且易出現沉縮裂縫；后澆帶的設置是為了釋放混凝土的收縮變形，因此，澆筑后澆帶時應確�；炷�土的收縮已經完成后再澆筑。

 

    3.3.2模板工程

    （一）模板材料和強度

    模板和支架設計必須進行強度計算。混凝土硬化過程中其自重完全靠模板支撐,所以模板材料的強度應滿足一定要求，確保能夠承受混凝土自重以及施工過程可能產生的荷載作用，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

    支模時必須保證模板精確定位、牢固連接，并置于堅實的地面之上，有效發(fā)揮承受荷載、抵抗變形的作用。模板拼接時應確保整齊光滑，避免錯位，產生變截面，使混凝土沉降不均勻，導致塑性塌落裂縫產生。拆模時混凝土必須達到一定的強度要求，拆模時間越長，出現裂縫的幾率越小。拆除的模板要及時清運，避免長時間集中堆放由此可能產生荷載裂縫,拆模時要嚴格控制施工荷載，不能野蠻施工，避免對混凝土造成沖擊荷載,導致出現裂縫。

 

    對建筑施工過程中出現的鋼筋混凝土結構裂縫應及時進行處理,以避免裂縫展開,從而影響結構的安全性和耐久性。一旦出現結構裂縫,必須及時作出處理,一般主要采用以下幾種處理方法:

    1、灌漿處理。利用壓力設備將修補漿液壓入混凝土裂縫達到閉合裂縫的目的。

    2、表面涂層封閉。利用混凝土細微裂縫或網狀裂紋的毛細作用,吸收修補膠液,封閉裂縫。

    3、填充封堵處理。用水泥砂漿對裂縫進行填充封堵,必要時可將裂縫予以事先處理,然后再進行填充封堵。

 

    鋼筋混凝土結構出現裂縫對建筑物或構筑物的安全性和耐久性影響非常大,通過對裂縫產生的不同原因進行分析,我們通過采取措施其有害程度是可以控制的。因此加強鋼筋混凝土結構出現裂縫原因的分析是非常重要的,設計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結構開裂的影響是相互聯系、相互制約的,必須全面系統(tǒng)的考慮。弄清裂縫出現的原因,對裂縫采取措施加以正確的處理,鋼筋混凝土結構裂縫問題將會得到及時有效的解決。

 

（1）王貴明.混凝土裂縫的成因及其預防措施[J].建材技術與應用，2004,3

（2）楊少謀.混凝土的自身收縮及其控制措施[J].西北水力發(fā)電，2004

（3）吳科如,張雄,姚武等.混凝土[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.

（4）錢春香，耿飛，李麗.減縮劑的作用及其機理功能材料[J].功能材料,2006

（5）徐雷,趙偉,成勝利,混凝土裂縫成因與控制[J].河南建材, 2007, (4)

（6）曾力軍.淺析混凝土裂縫的原因、預防和處理[J].江西建材, 2007, (3)

（7）王桂清，劉樹林.對現澆鋼筋混凝土樓板施工裂縫分析及控制.科技資訊.2007

 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)