王海秀

(山西晉正建設(shè)工程項(xiàng)目管理有限公司，山西 河津 043304)

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)建筑是隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)生活的需要而發(fā)展起來(lái)的，是城市化、商業(yè)化、工業(yè)化的結(jié)果。在土地資源十分緊缺的城市，為了提高人均居住面積，民用住宅建筑由多層向小高層、高層建筑發(fā)展是必然趨勢(shì)，現(xiàn)在中高層建筑普遍采用的是鋼筋混凝土框架、框—剪結(jié)構(gòu)。工業(yè)建筑中基礎(chǔ)、承重結(jié)構(gòu)以及構(gòu)筑物也主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是很普遍的現(xiàn)象。在這里主要淺析一下鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因及預(yù)防措施。

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生機(jī)理

混凝土中有粗骨料(石子)，細(xì)骨料(砂子)，還有水泥石(膠體)，除此之外還有一些沒(méi)化解的粉團(tuán)和細(xì)小的氣泡，在粗骨料的四周與水泥石的結(jié)合處總是會(huì)有一些界面裂隙，混凝土澆筑完成，經(jīng)養(yǎng)護(hù)穩(wěn)定后，混凝土內(nèi)部的微裂縫是相對(duì)穩(wěn)定的，隨著時(shí)間的推移，受所處環(huán)境及受荷狀況的改變，微裂縫會(huì)逐漸發(fā)展，最終會(huì)逐步連起來(lái)，最終導(dǎo)致開(kāi)裂。另外一種微裂縫是混凝土在澆搗過(guò)程中由于混凝土骨料的下沉，漿體的上浮產(chǎn)生混凝土表面的龜裂及一些毛細(xì)孔道，混凝土表面泌水過(guò)快產(chǎn)生裂縫，鋼筋表面的疏松層而導(dǎo)致混凝土表面沉降裂縫。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類

混凝土裂縫分類方法有多種，一般分為受力裂縫和間接裂縫。

2.1 受力裂縫

受力裂縫主要有彎、剪、扭、拉、壓產(chǎn)生的裂縫。1)受彎裂縫:梁支座處上部負(fù)彎矩引起的彎曲裂縫;梁跨中正彎矩引起的彎曲裂縫，下寬上窄;垂直板跨橫向裂縫、板頂沿支座邊緣負(fù)彎矩裂縫。特點(diǎn):垂直于應(yīng)力方向，受彎裂縫為楔形;2)彎剪斜裂縫:梁端剪切斜裂縫;正彎矩引起的梁端彎剪斜裂縫;負(fù)彎矩引起梁端上部彎剪斜裂縫等;斜裂縫特點(diǎn)是:中間寬，兩邊窄;3)拉應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫:局部拉力引起的受拉裂縫，局部拉脫(如吊環(huán))。

2.2 間接裂縫

1)鋼筋引起的裂縫:錨固在混凝土中的鋼筋引起的混凝土劈裂;鋼筋搭接區(qū)域混凝土產(chǎn)生的橫向裂縫及縱向裂縫;挑檐板根部由于鋼筋移位引起根部裂縫等。2)沉降引起的裂縫:沉降裂縫對(duì)靜定結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生內(nèi)力，對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)，由于支座約束較多，會(huì)引起內(nèi)力，從而產(chǎn)生裂縫。3)施工引起的裂縫:混凝土接槎處處理不良引起的裂縫，順接槎方向;樓梯板由于板底鋼筋移位，引起平行板底短邊方向水平裂縫;接縫處未清理和處理，引起的夾渣及接槎處裂縫等。4)溫差裂縫:混凝土構(gòu)件(條形基礎(chǔ)板，梁、板面、屋蓋)由于脹縮引起橫向(或者斜)裂縫;大體積混凝土溫差收縮引起裂縫。

3 混凝土結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫原因分析

3.1 施工中混凝土的組分變化

近年來(lái)混凝土的配料越來(lái)越強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度的提高，以便建造出更高更強(qiáng)的高層建筑?，F(xiàn)在商品混凝土攪拌站，C80都能生產(chǎn)出來(lái)，實(shí)驗(yàn)室里C100也可以做出來(lái)，但是片面強(qiáng)調(diào)高強(qiáng)的同時(shí)忽視了混凝土的體積穩(wěn)定性，隨著強(qiáng)度的提高，混凝土的彈性模量也隨之提高了，約束應(yīng)力也越來(lái)越大，也越容易出現(xiàn)裂縫。另一方面，混凝土抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度不是成比例增長(zhǎng)的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，抗拉強(qiáng)度約等于抗壓強(qiáng)度的1/2次方，抗壓強(qiáng)度提高兩倍，抗拉強(qiáng)度僅僅提高1.44倍，僅提高40%。

3.2 施工工藝不合理

施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和有關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求施工。

4 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

4.1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的一般控制措施

1)施工中原材料質(zhì)量控制。其一:選用符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的和符合設(shè)計(jì)文件要求的建筑材料。選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。粗骨料宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料、級(jí)配良好、空隙率小、無(wú)堿性反應(yīng)。細(xì)骨料宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂，砂中有害物質(zhì)及粘土含量不超過(guò)規(guī)范規(guī)定。其二:混凝土中大量使用的外加劑，應(yīng)選擇與水泥等材料適應(yīng)性好、收縮量小的品種。摻加料宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。其三:配料配制混凝土?xí)r計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，攪拌均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆筑。2)施工工藝控制。其一:施工前應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)方案，合理確定施工縫的位置、后澆帶的留置，有效消除應(yīng)力。其二:模板和支架要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，防止施工荷載(特別是動(dòng)荷載)作用下，模板變形過(guò)大造成開(kāi)裂，嚴(yán)格按規(guī)范要求控制拆模時(shí)間。其三:混凝土施工過(guò)程中，注意振搗的時(shí)間和位置，防止過(guò)振和漏振，另外合理地進(jìn)行二次振搗可以有效消除樓板裂縫;采取一些措施如摻入纖維，防止在容易出現(xiàn)裂縫的區(qū)域(預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)、凹角、洞口、孔邊)等應(yīng)力集中處產(chǎn)生裂縫。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和成品保護(hù)，混凝土初凝后應(yīng)及時(shí)灑水保濕養(yǎng)護(hù)，冬季施工要用保溫保濕材料覆蓋，雨季要加以覆蓋，防止被雨水澆淋，成品混凝土在強(qiáng)度未達(dá)1.2 MPa前，不得在其上踩踏和作業(yè)，嚴(yán)禁對(duì)混凝土撞擊。

4.2 工業(yè)建筑混凝土裂縫重點(diǎn)控制措施

工業(yè)建筑混凝土裂縫控制重點(diǎn)是大體積混凝土和水工構(gòu)筑物。

1)大體積混凝土:大體積混凝土施工中易發(fā)生溫度裂縫，這是因?yàn)榛炷恋膶?dǎo)熱能力低。在施工操作工藝方面采取的措施是:其一:控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度。為降低混凝土的總溫升，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機(jī)溫度和澆筑溫度同樣是一個(gè)重要的方面。為降低混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度，最有效的、易操作的方法是降低原材料溫度。SBR池施工在夏季，白天最高氣溫37℃，氣候條件對(duì)施工極為不利，為了降低混凝土的出機(jī)溫度，我們?cè)跀嚢枵敬钤O(shè)遮陽(yáng)棚，在攪拌混凝土的水中加入一些冰塊，水溫控制在6℃以下，用水適當(dāng)噴淋粗細(xì)骨料，再用草袋覆蓋，防止太陽(yáng)直接照射，使混凝土的出機(jī)溫度控制在25℃以下。為了控制混凝土的澆筑溫度，我們盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間，及時(shí)卸料，由于攪拌站離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，在運(yùn)輸中混凝土用塑料布加草袋覆蓋，以防日光暴曬而升溫，使混凝土的入模溫度控制在28℃以下。其二:控制混凝土的下料、澆筑時(shí)間:為防止上、下、左、右、前、后各澆筑層間搭接時(shí)間差超出混凝土初凝時(shí)間，形成施工冷縫。其三:混凝土的振搗:產(chǎn)生混凝土質(zhì)量缺陷的一個(gè)很重要原因是振搗，特別是本工程，混凝土抗?jié)B等級(jí)為S8，振搗更是最關(guān)鍵的工序，為此，我們?cè)跐仓炷燎?，?duì)混凝土振搗工進(jìn)行了專門培訓(xùn)和交底，并制訂了以下方案:混凝土每層澆筑厚度不大于500 mm，振搗棒必須插入下層混凝土50 mm～100 mm，每插點(diǎn)振搗時(shí)間為20 s～30 s，不能少振，也不能過(guò)振，少振可能產(chǎn)生蜂窩麻面，過(guò)振混凝土可能產(chǎn)生離析，應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)。

混凝土振搗完成后，表面應(yīng)及時(shí)處理，在混凝土初凝前1 h～2 h，用長(zhǎng)刮板攤平表層泥漿，大面用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，邊角用楔子打磨壓實(shí)，以閉合混凝土初期收縮裂縫。

2)構(gòu)筑物:建設(shè)工程中鋼筋混凝土構(gòu)筑物出現(xiàn)裂縫比較大的是沉淀池、循環(huán)水池等。裂縫出現(xiàn)部位主要集中在進(jìn)出口管道周圍。這個(gè)部位混凝土內(nèi)應(yīng)力比較大，鋼筋密集，是施工中混凝土振搗最困難的地方，施工中要進(jìn)行重點(diǎn)控制。

5 結(jié)語(yǔ)

關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，它的產(chǎn)生是有原因的，它是可以控制和預(yù)防的。房屋建筑出現(xiàn)裂縫是正常現(xiàn)象，只要是建筑物都會(huì)有裂縫，只是性質(zhì)不同，部位不同。有些肉眼能看見(jiàn)，而大量的、細(xì)小的裂縫是看不到的，沒(méi)看到、看不到的并不代表沒(méi)有裂縫。有了裂縫，正確的觀察、分析裂縫產(chǎn)生的原因，準(zhǔn)確地對(duì)裂縫進(jìn)行定性，適時(shí)合理地進(jìn)行處理，確?；炷两Y(jié)構(gòu)在施工及使用中的安全。