淺談現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構開裂原因分析及預防

呂玲

【摘 要】通過現(xiàn)場觀察和查閱有關混凝土方面的資料，對引發(fā)混凝土裂縫的原因進行歸納，并提出相應的預防措施，為施工中如何避免裂縫的產(chǎn)生提供了借鑒，希望對實際施工起到指導作用。

【關鍵詞】鋼筋混凝土；收縮裂縫；預防措施

建筑結構產(chǎn)生裂縫是很普遍的現(xiàn)象，其中最常見的要數(shù)鋼筋混凝土構件以及磚墻裂縫。多年的實踐證明，在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工措施來克服的。本文著重對引發(fā)混凝土裂縫的原因進行歸納，旨在對某些容易忽視的問題引起重視，并提出相應的預防措施。

1.鋼筋混凝土常見裂縫原因分析

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當發(fā)生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時，極容易產(chǎn)生裂縫[1]。

1.1塑性收縮裂縫

通常在干熱或大風天氣時，其形狀如干燥泥漿表面。常有裂縫為中寬兩頭粗、長短各異不連貫。產(chǎn)生的主要原因是混凝土在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生了急劇的體積收縮，從而導致混凝土表面裂縫。而蒸發(fā)速度的快慢和風速、相對濕度、混凝土表面空氣濕度以及自身的溫度有關。風速越大，溫度越高，水分蒸發(fā)速度越快。

1.2沉降收縮裂縫

多沿主筋通長方向上在混凝土表面斷續(xù)出現(xiàn)。或在相鄰斷面顯著變化部位出現(xiàn)，裂縫較淺較寬。通常在其澆灌后期出現(xiàn)、硬化后期暫停。產(chǎn)生的原因為混凝土澆搗后骨料顆粒沉落，水分上升，受到鋼筋或埋設件或大的粗骨料阻擋，而使混凝土互相分離，或混凝土本身組成材料沉落不均造成開裂，斜面上的混凝土由于重力向下流動而開裂。

1.3干燥收縮裂縫

一般出現(xiàn)在混凝土終凝前后。裂縫僅在表面顯示，其特點為淺和細，沿短縫隙分布。隨著濕度和氣溫的變化，由表及里，由大到小逐漸發(fā)展。產(chǎn)生的原因主要是混凝土養(yǎng)護不到位，風吹日曬，表面水分散失過快而內(nèi)部濕度變化小，表面干縮變形受內(nèi)部混凝土的約束，產(chǎn)生較大的拉應力而引起裂縫。

1.4溫度裂縫

混凝土在施工前后會因為外界因素出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，其線膨脹系數(shù)一般為1*10-5℃。當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，就會產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應力，當這種應力超大型過混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。工程施工中裂縫常見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土的裂縫等。

1.5地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫

鋼筋混凝土結構出現(xiàn)裂縫的主要原因為不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應力相對較大，使得不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫一般是貫穿性的。

1.6其它

材料質(zhì)量問題、結構受荷、徐變等都可能造成混凝土結構的裂縫。水泥、砂、石等質(zhì)量不好，若工程上用了這等不合格的材料就會導致“豆腐渣工”。早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產(chǎn)生裂縫。徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也很常見。

2.預防措施

2.1塑性收縮裂縫預防措施

預防此裂縫產(chǎn)生的方法為：施工中全方位減少混凝土表面和其內(nèi)部在體積上的變化，減少前后差異。混凝土澆灌后及時覆蓋，灑水養(yǎng)護；嚴格控制混凝土配合比；將基層和模板澆水均勻濕透；對高溫、大風天氣施工的混凝土應及時抹壓，防止裂縫繼續(xù)產(chǎn)生。

2.2沉降收縮裂縫預防措施

為防止這類裂縫，可采用稠度適當?shù)牡土鲃有曰炷良訌姄v實；對斷面相差較大的結構物先澆深部位2～3h后再與薄斷面一起澆灌。

2.3干燥收縮裂縫預防措施

為防止此類裂縫，可采取嚴格控制混凝土的水灰比、砂率、砂石含泥量；加強早期覆蓋和養(yǎng)護適當延長養(yǎng)護時間；密封保水養(yǎng)護對長期露天堆放的構件采取適當灑水養(yǎng)護。

2.4施工方面原因造成的裂縫預防措施

此類裂縫預防措施如下[2]：①施工順序科學化。當相鄰建（構）筑物間距較近時，一般應先施工較深的基礎，以防止基坑開挖破壞已建基礎的地基。當建（構）筑物各部份荷載相差較大時，一般應先施工重、高部分，后施工輕、低部分。②強化模板施工期間管理工作，模板及其支架必須有足夠的承載能力，剛度和穩(wěn)定性。在振搗過程中派專人看模。防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生；試塊強度達到設計允許值時方可拆模。③混凝土的成品保護，對澆筑好板布必須在混凝土強度達1.2N/mm2后方可上人。④鋼筋綁扎施工加強對負彎矩筋的管理。加必支撐馬凳的間距，確保板面負彎矩筋的保護層厚度。⑤振搗方式必須正確，振搗時應快插慢撥。振搗時間過短，混凝土不均勻，時間過長，易導致嚴重浮漿。

2.5設計構造方面對裂縫加強預防措施

裂縫預防措施為：①建筑平面選型要求滿足需求，力示簡單。平面 復雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂。②科學安排縱橫墻面，盡量使縱墻面的開洞口縮小。③使建筑物長高比得到有效控制。長高比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強。④合理地調(diào)整各部分承重結構的受力情況，使荷載頒均勻，晝防止受力過于集中。⑤地基的不均勻沉降，除了前述的措施外，在基礎設計中還可以采取調(diào)整基礎的埋置深度、不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調(diào)整地基的不均勻變形。⑥合理加強基礎的剛、強度。⑦層層設置圈梁、構造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，防止或減少裂縫。即使出現(xiàn)了裂縫，也能阻止其進一步發(fā)展。⑧正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適，構造要合理，可以和其它結構縫合并設置。⑨限制伸縮縫間距。對體形復雜，地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制，同樣，也可以和其它結構縫隙合并設置。⑩部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設軒鋼筋混凝土梁，以適應窗臺的變形，防止窗臺處產(chǎn)生豎直裂縫。

【參考文獻】

[1]周崇陽，劉小勤.鋼筋混凝土橋面鋪裝開裂原因及裂縫修補[J].山西建筑，2011，37（12）.

[2]劉冰，周伏先.周伏先路基施工對水泥砼路面裂縫的原因及預防措施[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012，（1）.