淺談現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的成因與防治措施

裴云芳（甘肅省靜寧縣質(zhì)監(jiān)站，甘肅 靜寧 743400）

淺談現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的成因與防治措施

裴云芳
（甘肅省靜寧縣質(zhì)監(jiān)站，甘肅 靜寧 743400）

當(dāng)前的工程建設(shè)中混凝土建筑的主體結(jié)構(gòu)建造可能會采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的建筑具有較好的隔音效果，能夠拓展建筑空間，其建筑平面能夠靈活布置，因此得到了較為廣泛的應(yīng)用，但現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑不可避免地存在裂縫問題，文中對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及其裂縫情況的基本現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從內(nèi)在角度探究其主要成因，從外在角度研究其產(chǎn)生的原因，最后提出有效的解決裂縫問題的防治辦法。

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；裂縫防治；成因與對策

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的問題不可避免，但應(yīng)當(dāng)盡量將裂縫控制在安全范圍內(nèi)，裂縫過大將導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋受潮銹蝕，最終引發(fā)安全隱患。為了減少安全事故的發(fā)生，避免人員與經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，需從設(shè)計以及施工技術(shù)等方面入手，找到防止裂縫產(chǎn)生的方法與策略。

1 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的基本現(xiàn)狀

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)技術(shù)日趨成熟，其應(yīng)用前景越來越廣泛，尤其是在北方地區(qū)，這一結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的范圍逐漸擴(kuò)大。在工程建設(shè)的過程中可以看出現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑很可能出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，這種情況是無法避免的。無論是橋梁、樓板、墻體，還是梁、柱都可能會有一定程度的裂縫產(chǎn)生。雖然一般裂縫不會直接對結(jié)構(gòu)造成破壞，但會影響建筑的使用壽命。很多城市已將裂縫這一工程問題列為通病質(zhì)量的研究重點。在現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范中是允許現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫存在的，但是要以裂縫的寬度為依據(jù)，將裂縫分為有害與無害兩種。建筑物如果出現(xiàn)裂縫應(yīng)當(dāng)及時采取對應(yīng)措施進(jìn)行處理，如果是無害裂縫，則應(yīng)當(dāng)對其予以控制，避免其發(fā)展為有害裂縫；如果是有害裂縫，則應(yīng)當(dāng)做好修補，避免其影響整個工程的質(zhì)量。

圖1 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫

2 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的主要成因

2.1設(shè)計方面

建筑師出于建筑采光和建筑造型的需要，單體布置凹凸轉(zhuǎn)較多，這些外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中形成薄弱環(huán)節(jié)，易受到混凝土收縮及溫差變化產(chǎn)生裂縫；一些重要部位設(shè)計時未引起足夠的重視以及交底不清等。

2.2施工方面

施工單位為趕進(jìn)度，施工荷載過早施加、過早拆模等造成較大施工荷載和震動，使其產(chǎn)生裂縫；混凝土澆筑過程中板面負(fù)筋踩踏下沉，保護(hù)層過厚，引起板面開裂；未控制好混凝土抹壓時間、混凝土養(yǎng)護(hù)不到位等。混凝土澆搗后，其在硬化過程和硬化后，由于水分消失，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮并引起裂縫。

2.3材料方面

混凝土的主要成分包括石子（粗骨料）、砂子（細(xì)骨料）以及膠體（水泥石）等，在澆筑過程中混凝土還會摻雜部分沒有攪開的粉團(tuán)以及氣泡。石子與膠體的結(jié)合位置通常容易出現(xiàn)裂縫，但一般澆筑結(jié)束后都會對混凝土建筑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，所以其內(nèi)部即使有裂縫也不會發(fā)生較大地變化，相對來說比較穩(wěn)定。而當(dāng)建筑物投入使用一段時間后，由于受到不同負(fù)荷與環(huán)境的影響，細(xì)小的裂縫可能會擴(kuò)大化發(fā)展，最終導(dǎo)致建筑物的開裂。

另外，建筑物的裂縫也可能與澆搗的過程有關(guān)。澆搗過程需保證混凝土攪拌均勻，如果在澆筑過程中沒有經(jīng)過合理的振搗，那么將導(dǎo)致混凝土內(nèi)的漿體漂浮而骨料下沉，凝固后澆筑表面會出現(xiàn)毛細(xì)孔道以及龜裂。澆水養(yǎng)護(hù)時表面會出現(xiàn)較快的泌水情況，最終引起裂縫，加之鋼筋表面所覆有的混凝土保護(hù)層疏松，繼而導(dǎo)致建筑物表面出現(xiàn)沉降性的裂縫。

3 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的類別

裂縫產(chǎn)生原因具體可以依據(jù)其分類的不同來分析，主要有三個：一是砼收縮裂縫；二是溫度裂縫；三是砼沉陷裂縫。

首先是砼收縮裂縫，也就是說裂縫的產(chǎn)生與砼即混凝土自身的性質(zhì)有關(guān)。現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工要求混凝土有一定的和易性，因此需加水，加水量為水泥發(fā)生水化作用時需水量的四到五倍。在施工中這部分水會游離并蒸發(fā)，在砼的內(nèi)部形成毛細(xì)孔，導(dǎo)致砼的收縮變形。除此之外，導(dǎo)致砼收縮的原因還有水泥的水化作用。砼收縮水平與養(yǎng)護(hù)環(huán)境的濕潤程度、水泥種類、水泥配比、振搗情況、骨料規(guī)格等有關(guān)。

其次是溫度裂縫，裂縫的發(fā)生還與砼內(nèi)外的溫度差有關(guān)。溫度裂縫可分為兩種：一是內(nèi)約束裂縫，如果現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的厚度較大，那么其凝固硬化的過程中就會釋放較多的水化熱，但過厚的結(jié)構(gòu)又會使這些熱量無法釋放全部聚集在砼內(nèi)部，實踐發(fā)現(xiàn)建筑澆筑結(jié)束后的72h時砼內(nèi)部的溫度將達(dá)到最大。但與此同時，砼外部在不斷的散熱，由此加劇了內(nèi)外的溫度差。一般當(dāng)溫差不低于25℃時砼就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，如果砼的抗拉應(yīng)力低于溫度應(yīng)力，那么就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。二是外約束裂縫，這一裂縫問題產(chǎn)生于降溫后，當(dāng)砼均勻降溫后，砼自身會發(fā)生收縮，但收縮的發(fā)生會受到老砼墊層與地基的約束，由此砼內(nèi)部有拉應(yīng)力產(chǎn)生，繼而引起裂縫。外約束裂縫具有貫穿性，可能會對整體結(jié)構(gòu)造成較大破壞。

最后是砼沉陷裂縫，這種裂縫與模板和地基有關(guān)。一方面，模板的剛度可能不符合建設(shè)需求，在施工中由于模板的底部發(fā)生松動或用于支撐的間距較大，因而降低了其穩(wěn)定性導(dǎo)致沉降裂縫，也有可能因為拆模過早引起了混凝土的沉陷裂縫。另一方面，地基如果較為軟弱或在施工前未經(jīng)過加固處理，當(dāng)砼澆筑導(dǎo)致地基浸水時，地基就會發(fā)生不均勻的沉降，最終導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

4 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的防治辦法

4.1裂縫的預(yù)防

一是結(jié)構(gòu)設(shè)計，要盡量縮小建筑的長寬比例，施工前對地基進(jìn)行考察與處理，增加地基的強度，沉降縫與重點部位鋼筋的設(shè)計也要充分考慮其合理性，并做到設(shè)計交底明確。二是材料的選擇，首先要注意細(xì)骨料應(yīng)當(dāng)保證具有較粗的粒徑，較少的含泥量，一般為中粗砂，保證空隙合理；粗骨料要選擇粒徑適中，硬度好，不摻雜有害物質(zhì)的材料；水泥一般選用硅酸鹽水泥，保證其水化熱的水平較低；為了改善砼的和易性，還需加入外摻料，可選擇減水劑與粉煤灰等。三是加強預(yù)拌砼的配合比管理，配比工作要根據(jù)澆筑環(huán)境、澆筑部位和施工季節(jié)的變化及時做出調(diào)整，且方案確定后要進(jìn)行試驗驗證，保證配比的合理性。四是加強施工過程控制，砼澆筑工程中要保證振搗的均勻與有效，避免出現(xiàn)離析的情況；實行鋼筋工值班制度，避免負(fù)筋踩踏下沉后產(chǎn)生板面開裂；根據(jù)預(yù)拌砼特點，施工現(xiàn)場應(yīng)推廣二次抹壓施工工藝，加強現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)覆膜、澆水等養(yǎng)護(hù)工作，避免產(chǎn)生早期收縮裂縫；混凝土澆筑后應(yīng)有必要的技術(shù)間歇時間，避免造成混凝土早期裂縫的開展；施工縫、后澆帶必須嚴(yán)格按規(guī)范處理到位。五是模板施工，模板施工順序、拆模時間都對建筑質(zhì)量有影響，模板施工應(yīng)有專人看護(hù)，防止出現(xiàn)脹?；蛘呦鲁恋那闆r，拆模要注意盡量不要在混凝土水化熱的峰值期進(jìn)行作業(yè)，避免因溫度差而造成的裂縫。

圖2 裂縫修補處理

4.2裂縫的處理

裂縫的處理要視其嚴(yán)重性采取對應(yīng)措施。目前建筑市場上比較常用和成熟的施工方法有以下四種：

表面處理法：如果表面裂縫很細(xì)很淺，深度尚未達(dá)到鋼筋表層，一般用高標(biāo)號的砂漿進(jìn)行表面涂抹即可。如果表面裂縫貫通底部，出現(xiàn)漏水的情況，可通過在構(gòu)件表面貼補防水片等方法來解決。

填充密實法：對中等寬度的處理，將裂縫處鑿成凹槽再填充相應(yīng)材料修補。當(dāng)裂縫寬度小于0.3mm時，可采用專用的混凝土封堵材料來填充裂縫。

壓力灌漿法又稱注漿法：它不僅修補面層而且能通過壓力將環(huán)氧樹脂注射到混凝土的內(nèi)部裂縫處，對裂縫進(jìn)行粘結(jié)封閉和補強加固，此種方法處理效果好，應(yīng)用范圍廣。

結(jié)構(gòu)補強法：因外部因素造成的較大裂縫，嚴(yán)重影響使用，如不及時采取措施，會危及整個建筑物的安全。例如，外荷載超出設(shè)計的承載力、地震、爆炸、火災(zāi)等因素引起的裂縫，或由于鋼筋銹蝕造成的構(gòu)件承載力不足等原因引起的裂縫，通常采取結(jié)構(gòu)補強法。具體可采用粘接鋼板、鋼箍、黏貼碳纖維等方法進(jìn)行加固處理。無論是哪種處理方法都需做好善后處理，既保證修補的適用性，又能保證建筑的美觀。

5 結(jié)語

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫的存在，不同程度的影響了建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)耐久年限。因此，采取有效措施防治現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裂縫，從材料選擇到施工設(shè)計都需進(jìn)行細(xì)致考量，當(dāng)裂縫產(chǎn)生時根據(jù)裂縫的嚴(yán)重程度予以及時處理，避免裂縫擴(kuò)大化發(fā)展，最終影響建筑的質(zhì)量與使用。

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TU452

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1673-0402（2015）10-0035-04

2015-07-24

裴云芳（1981-），女，工程師，主要從事建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作。