趙紅玉

1.混凝土裂縫產(chǎn)生機理

混凝土作為一種復(fù)合建筑材料，由砂石骨料、水泥及其它外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料，其抗壓性能良好而抗拉性能很差，抗拉強度只有抗壓強度的1/8-1/20，并且不與抗壓強度成比例地增加，其極限拉伸變形很小，因而極易產(chǎn)生裂縫，輕者使混凝土構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋被腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命財產(chǎn)。通過近代儀器己經(jīng)發(fā)現(xiàn)混凝土承受荷載以前，在凝結(jié)硬化過程中就有微裂縫的存在。水泥石和集料間的粘結(jié)強度為水泥石抗拉強度40%-70%，因此，水泥石和集料間的粘結(jié)面是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)。出于混凝土成型后的泌水作用而在相骨料下緣形成水隙，在混凝土硬化后成為細(xì)微裂縫。這些微裂縫（凝結(jié)裂縫），在荷載或其它物理化學(xué)作用下，在集料和水泥石的接觸面上傳播和發(fā)展。另外，水泥水化造成的化學(xué)減縮而引起水泥石體積變化，使水泥石與骨料的界面上產(chǎn)生了分布均勻的拉應(yīng)力，導(dǎo)致界面上形成許多微細(xì)的裂縫，其分布有隨機性，而這些裂縫在外界荷載作用下或環(huán)境變化時會發(fā)展而形成可見宏觀裂縫，目前規(guī)范或規(guī)程按計算控制的主要是宏觀裂縫。

溫度引起的裂縫一種情況是大體積混凝土因水泥水化熱導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大所引起的溫度應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強度時引起的裂縫，另一類是混凝土因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生膨脹或收縮變形，其中收縮變形又受到外界的約束或內(nèi)部鋼筋的阻礙而產(chǎn)生裂縫。其它還包括混凝土硬化前產(chǎn)生的表而裂縫、混凝土收縮變形時受到約束產(chǎn)生的裂縫、材料不良引起的裂縫等。

對于目前住宅現(xiàn)澆樓板存在的裂縫問題同樣沒有形成比較一致的處理意見，而更多的是從設(shè)計上采取一定構(gòu)造措施、施工中加強混凝土配合比控制和養(yǎng)護等幾方面提出相關(guān)建議，從實際效果來看確實收到了一定成效，但樓板裂縫的形成原因確實有其特殊性和復(fù)雜性，無法以一般大體積混凝土裂縫控制、非荷載原因來解釋分析，對于磚混結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等也有其截然不同的分布規(guī)律和形態(tài)特征。

2.裂縫產(chǎn)生原因

2.1溫度裂縫

表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性：梁板式或長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行，裂縫沿全長分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在015mm以下。裂縫寬度沿全長沒有太大的變化。溫度裂縫多發(fā)生在施工期，縫寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較窄。沿斷面高度，裂縫大多呈上寬下窄狀，但個別也有下寬上窄情況，遇上下邊緣區(qū)配筋較多的結(jié)構(gòu)，在時也出現(xiàn)中間寬兩端窄的梭形裂縫。

2.2沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成的不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

2.3塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一、互不連貫的狀態(tài)。較短的裂縫一般長20-30cm，較長的裂縫可達2-3m，寬1-5mm。一般認(rèn)為是在施工階段，多為規(guī)則的條狀，很少交叉。常發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處，往往與受力鋼筋平行，多發(fā)生在大體積混凝土中梁、板、柱等小塊體構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件極少產(chǎn)生收縮裂縫。其產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等。

2.4構(gòu)造裂縫

由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造不合理，設(shè)計和施工處理不當(dāng)造成的一種裂縫形態(tài)。構(gòu)造裂縫的常見類型有：①樓板四周負(fù)彎筋部位，由于配筋不合理、施工不到位或施工過程的踩踏破壞，而形成樓板構(gòu)造裂縫。②樓板預(yù)埋PVC管線處，由于混凝土厚度變薄，而出現(xiàn)構(gòu)造裂縫。③后澆帶部位施工處理不當(dāng)形成的明顯開裂等。

2.5施工原因裂縫

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理，施工質(zhì)量低劣，可能產(chǎn)生各種形式的裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。

2.6由外荷載引起的裂縫

大部分開發(fā)商強調(diào)施工工期，對于很形象，直觀的主體結(jié)構(gòu)更是如此。由于施工工期緊，工序技術(shù)間歇時間被取消，這樣必然會造成早期堆載（如鋼筋，模板材料的堆放）的不良影響。雖然理論上講，此時樓板的堆載全由其模板支撐體系受力，但在實際上，由于樓板模板龍骨是在考慮允許模板面板存在1/250變形的情況下設(shè)計的，且對堆載集中力不予考慮，因此樓板混凝土終凝不久，施工中又堆放上一層柱鋼筋、模板材料，施工堆載又為不均勻和瞬時荷載，其必然對混凝土的結(jié)構(gòu)造成內(nèi)部影響，加大內(nèi)部早期圍觀了裂縫。 [科]