淺探鋼筋混凝土建筑物裂縫成因及防治措施

　　0 引言

　　鋼筋混凝土的建筑物出現(xiàn)裂縫較為普遍。許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞都是從裂縫開始的，必須十分重視裂縫的成因、預(yù)防和處理，尤其是要避免和控制有害貫穿性裂縫的出現(xiàn)，以確保建筑物的安全性、適用性、耐久性，最大程度地保證人們的生命和財產(chǎn)安全。

　　1 鋼筋混凝土建筑物裂縫原因分析

　　造成鋼筋混凝土建筑物開裂、滲水的原因較為復(fù)雜，涉及的因素頗多，大致可分為三類：溫差過大引起的溫度裂縫;荷載過大引起的變形裂縫;混凝土干縮引起的變形裂縫。

　　1.1 溫度裂縫 溫度裂縫一般是由于大氣溫度變化、周圍環(huán)境溫度太高或者大體積混凝土施工時產(chǎn)生的水化熱

　　等因素造成。有關(guān)研究表明，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差10℃時，冷縮值為0.01%，如果混凝土內(nèi)外溫差20℃～30℃時，其冷縮值為0.02%～0.03%，而混凝土的極限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以當(dāng)其大于混凝土極限拉伸值時混凝土就開裂。

　　1.2 荷載裂縫 荷載裂縫是建筑物在荷載作用下變形過大而產(chǎn)生的裂縫。一般多出現(xiàn)在構(gòu)件的受拉區(qū)域、受剪

　　區(qū)域或者振動嚴(yán)重等部位。產(chǎn)生的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、施工方法錯誤、承載能力不足、地基沉降不均勻等。

　　1.3 干縮裂縫 干縮裂縫一般是由于材料缺陷引起的。研究表明，水泥加水后變成水泥硬化體，絕對體積減小，毛細(xì)孔縫中水溢出產(chǎn)生毛細(xì)壓力，使得混凝土產(chǎn)生毛細(xì)收縮，由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1%～0.2%，混凝土的干縮值為0.04%～0.06%，而混凝土的極限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以當(dāng)其大于混凝土的極限拉伸值由此產(chǎn)生混凝土裂縫。

　　2 鋼筋混凝土建筑物裂縫的防治措施

　　從微觀方面分析，混凝土有裂縫是絕對的，沒有裂縫是相對的。所以混凝土建筑物裂縫的防治，就是為了將其對建筑物的危害程度控制在允許范圍內(nèi)。為此，在實際工程中應(yīng)從設(shè)計和施工兩方面著手預(yù)防和控制混凝土建筑物裂縫。

　　2.1 設(shè)計方面

　　2.1.1 減少地基的不均勻沉降 基礎(chǔ)設(shè)計方面可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度、地基計算強度、墊層厚度等方法來控制地基的不均勻變形。同一軟弱土地基上，應(yīng)盡量采用同一種類型的基礎(chǔ)，否則容易造成沉降量大小不均勻，從而產(chǎn)生危害性裂縫。

　　2.1.2 合理設(shè)置結(jié)構(gòu)縫 設(shè)置結(jié)構(gòu)縫的位置和縫寬的選定要適當(dāng)，構(gòu)造要合理?？梢园焉炜s縫、沉降縫和抗震縫合并設(shè)置。按照設(shè)計規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫，但應(yīng)考慮高溫、冬期、長期暴露在大氣中的建筑物，承受反復(fù)的溫差，驟冷驟熱，反復(fù)的干濕作用，結(jié)構(gòu)內(nèi)部不斷產(chǎn)生裂縫和裂縫擴展等因素。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型突變或者設(shè)置的伸縮縫間距偏大，超出規(guī)范要求時應(yīng)采取有效的防開裂措施，如增大配筋率、通長配筋、設(shè)置后澆帶、改善混凝土級配等。

　　2.1.3 避免應(yīng)力集中，合理增配構(gòu)造鋼筋提高抗裂能力 盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施，適當(dāng)增加附加筋，以增強其抗裂能力。設(shè)計人員應(yīng)重視構(gòu)造鋼筋的配置，選擇構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量要適宜。從設(shè)計上說，構(gòu)造鋼筋很重要，結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)常忽略結(jié)構(gòu)約束性質(zhì)，從而產(chǎn)生構(gòu)造性裂縫。所以，配筋不但要滿足結(jié)構(gòu)承載的要求，而且還要滿足混凝土正常使用的要求，合理增配構(gòu)造鋼筋有利于提高抗裂能力。

　　2.1.4 加大保護(hù)層厚度 適當(dāng)加大保護(hù)層厚度，可以提高保護(hù)層的質(zhì)量以及密實性，降低其滲透性，予以阻止或者延緩混凝土的碳化速度，提高劈裂強度。地下結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚，要加鋼絲網(wǎng);樓板要布設(shè)設(shè)備管，也要適當(dāng)增加樓板厚度。

　　2.1.5 加設(shè)次梁減少裂縫 在現(xiàn)代設(shè)計中，現(xiàn)澆板的寬度越來越大，長度越來越長，而樓板的厚度卻不能太大，如果在板下面的適當(dāng)部位增加次梁，就可以增加板的剛度，減少板的撓曲變形，從而達(dá)到不出現(xiàn)危害性裂縫的目的。沒有條件設(shè)置次梁時，可以在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，從而提高混凝土的極限拉伸，有效地防止裂縫的產(chǎn)生。

　　2.2 施工方面

　　2.2.1 嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量 盡量采用粒徑級配良好的石子及中、粗砂，以減少混凝土的用水量，使混凝土的收縮和泌水隨之減少，同時應(yīng)控制含泥量不能超過規(guī)范要求。水泥宜選擇低水化熱、低收縮質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥。外加劑和摻合料必須性能可靠，有利于降低混凝土凝固過程的水化熱。

　　2.2.2 使混凝土配合比有利于減少和避免裂縫 配合比中，在滿足配合比規(guī)范和混凝土技術(shù)指標(biāo)前提下，宜適當(dāng)減少水泥用量和用水量，降低水灰比，提高和易性。對泵送混凝土，不能單純用增加單位用水量的方法，來滿足泵送混凝土的可泵性要求。這樣不僅多用水泥，增加混凝土的收縮，而且還會使水化熱升高，易引起裂縫。為此，在施工中可滲入適量的粉煤灰或減水劑(如木質(zhì)磺酸鈣、MF等)，以進(jìn)一步改善混凝土的特性。

　　2.2.3 合理設(shè)置后澆帶 對于大型混凝土建筑物，合理的設(shè)置后澆帶有利于控制施工期的溫差與收縮應(yīng)力，減少裂縫。后澆帶設(shè)置時，要遵循“數(shù)量適當(dāng)，位置合理”的原則。后澆帶一般間距為30~50m，并應(yīng)貫穿整個底板斷面。后澆帶內(nèi)填筑的混凝土應(yīng)用微膨脹水泥或無收縮水泥，混凝土強度應(yīng)比原結(jié)構(gòu)強度提高一級。

　　2.2.4 控制入模坍落度，做好澆筑振搗工作 在滿足混凝土運輸和布放要求前提下，要盡可能減小入模坍落度?；炷寥肽：?，要及時振搗，并做到不漏振，不過振。對重點部位可在混凝土振搗界限以前給予二次振搗，再次排除因泌水在粗集料，水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行混凝土表面多次抹壓，防止因混凝土的表面收縮而出現(xiàn)的細(xì)微裂縫，增加混凝土密實度。提高混凝土抗壓強度和抗裂強度。

　　2.2.5 避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大 首先，降低混凝土的入模溫度，且不應(yīng)大于25℃，使混凝土凝固時，其內(nèi)部在較低的溫度起升點升溫，從而避免混凝土內(nèi)部溫度過高。其次，采取延長拆模時間和外保溫等措施，使內(nèi)外溫差控制在一定范圍之內(nèi)，降低水化熱降溫引起的拉應(yīng)力，減少溫度裂縫。

　　2.2.6 加強混凝土養(yǎng)護(hù) 在每次混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。不同施工季節(jié)應(yīng)選擇不同的混凝土養(yǎng)護(hù)方法。夏季施工時，要采用草簾覆蓋、蓄水、灑水、噴水等溫降方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù);正常氣溫時，可噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù);冬季施工時，可使用保溫材料來提高混凝土的表面溫度，也可用薄膜養(yǎng)生液、塑料薄膜等封閉料對混凝土保溫、保濕，在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)時間根據(jù)水泥的品種確定，一般來講，普通水泥的養(yǎng)護(hù)時間為14d，礦渣水泥、粉煤灰粉水泥、火山灰水泥及摻加摻和料后的混凝土的養(yǎng)護(hù)時間為21d.

　　3 結(jié)束語

　　綜上所述，在充分了解混凝土裂縫產(chǎn)生的種種原因基礎(chǔ)上，適當(dāng)采取科學(xué)、合理、切實有效的防治措施，把混凝土裂縫控制在建筑規(guī)范容許的范圍內(nèi)。實踐證明，只有從原材料、設(shè)計、施工等方面加強質(zhì)量控制，才能最大限度的預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，才能保證建筑物混凝土結(jié)構(gòu)安全、適用、可靠和耐久的要求，才能保障人們的生命和財產(chǎn)安全。

 二級結(jié)構(gòu)工程師

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