建筑工程鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

摘要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑工程的規(guī)模日益增大，工程數(shù)量不斷擴(kuò)大，對(duì)工程質(zhì)量的要求也在不斷提高，盡管現(xiàn)階段的建筑工程施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但仍然存在許多問題亟待解決。文章對(duì)鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了提高建筑工程施工質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鋼筋混凝土；建筑裂縫；施工質(zhì)量；防治措施 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU755 文章編號(hào)：1009-2374（2017）10-0160-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.080

鋼筋混凝土是現(xiàn)代建筑工程中經(jīng)常采用的材料，其屬于非均質(zhì)脆性材料，在施工過程以及使用過程中，受到各種因素的影響很可能發(fā)生變形甚至裂縫，再加上環(huán)境等因素的影響，裂縫可能會(huì)逐步擴(kuò)大，進(jìn)而對(duì)建筑物造成破壞，因此為有效保障建筑工程質(zhì)量安全應(yīng)加大對(duì)鋼筋混凝土裂縫的研究。

1 建筑工程鋼筋混凝土裂縫的分類

鋼筋混凝土裂縫是造成結(jié)構(gòu)破壞以及倒塌的原因之一，一旦存在某一段鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫就會(huì)大幅度降低結(jié)構(gòu)的承載壓力，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，如果發(fā)生表層脫落等現(xiàn)象，需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。目前建筑工程鋼筋混凝土的裂縫主要包括以下六類：第一，溫度裂縫。溫度裂縫是由于環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)所產(chǎn)生的溫度裂縫；第二，干塑裂縫，就是由于所選擇的混凝土材料不當(dāng)所造成的裂縫；第三，塑性收縮裂縫。這種裂縫經(jīng)常出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)表面；第四，負(fù)載裂縫。此類裂縫是由于混凝土結(jié)構(gòu)長期負(fù)荷過重所造成的；第五，沉降裂縫。沉降裂縫是由于建筑工程基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降過程中，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件所受到的不均勻壓力造成的變形，出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件中主要由于斜拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力產(chǎn)生進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫；第六，腐蝕裂縫。腐蝕裂縫是由于混凝土長期受到二氧化硫、氯離子、鎂離子等的進(jìn)入而導(dǎo)致鋼筋銹蝕，間接造成混凝土體積膨脹產(chǎn)生裂縫。

2 建筑工程鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 混凝土材料

混凝土屬于質(zhì)地堅(jiān)固的材料，在施工過程中會(huì)在空氣中出現(xiàn)冷卻硬化過程。在此期間，混凝土中間會(huì)產(chǎn)生一些氣孔進(jìn)而導(dǎo)致小裂縫的出現(xiàn)，隨著時(shí)間的不斷延長，混凝土很容易遭受風(fēng)蝕侵害，進(jìn)而使得各個(gè)小氣孔連成一片，最終形成大的裂縫，對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

2.2 鋼筋混凝土澆筑

在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)對(duì)混凝土澆筑的次序和時(shí)間間隔進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，否則就會(huì)很有可能導(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)問題，而如何控制混凝土質(zhì)量，在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)其均勻性及密實(shí)性是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。因此想要確保鋼筋混凝土工程質(zhì)量，應(yīng)保證混凝土澆筑的均勻性和密實(shí)性，使其完全而充分地包裹在鋼筋上進(jìn)而保障工程質(zhì)量。

2.3 水泥材料的水化反應(yīng)

在混凝土硬化過程中，水泥材料會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，而水化反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，使得混凝土內(nèi)部溫度高于外部溫度，當(dāng)水化反應(yīng)完成時(shí)，由于熱脹冷縮而造成混凝土內(nèi)部的收縮，使得混凝土表面產(chǎn)生裂縫，對(duì)于體積較大的混凝土，在澆筑的過程中水化反應(yīng)也在不斷發(fā)生，因此更容易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

2.4 混凝土的硬化

等混凝土工程全部完成之后，仍需要花費(fèi)很長的時(shí)間來進(jìn)行硬化，而在混凝土硬化過程中，需要消耗許多水，因此會(huì)產(chǎn)生水化熱效應(yīng)，盡管混凝土的強(qiáng)度很大，但是在發(fā)生水化熱效應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力，并且在硬化過程中，所產(chǎn)生的收縮變形也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而產(chǎn)生混凝土裂縫。

2.5 溫度

溫度的高低對(duì)于鋼筋混凝土質(zhì)量具有十分重要的影響，在冬季施工過程中，由于外部氣溫較低，如果不能即時(shí)處理混凝土裂縫，經(jīng)過反復(fù)的冷凍將會(huì)使其后果更加惡化。而施工人員為了保持混凝土的溫度，經(jīng)常會(huì)將混凝土進(jìn)行遮蓋，在進(jìn)行混凝土澆筑接縫的過程中，也應(yīng)該先對(duì)接縫進(jìn)行加熱處理之后再進(jìn)行澆灌。

2.6 設(shè)計(jì)不合理造成的裂縫

在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)控制，如果混凝土的設(shè)計(jì)與建筑工程之間存在一定的沖突，而且由于混凝土的高度較小、跨度較大，很容易造成混凝土受力不均勻現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致施工過程中所產(chǎn)生的裂縫，在設(shè)計(jì)階段由于計(jì)算偏差也會(huì)導(dǎo)致鋼筋截面較小問題、節(jié)點(diǎn)不合理等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.7 施工過程造成的裂縫

施工過程中，由于施工人員不能嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，進(jìn)而造成的混凝土裂縫問題，比如在進(jìn)行混凝土截取過程中，沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工，導(dǎo)致混凝土截面較小造成的裂縫。此外在鋼筋混凝土沒有完全固定好之前，進(jìn)行底座的拆除會(huì)導(dǎo)致超載、堆積等問題，進(jìn)而造成裂縫的產(chǎn)生。

3 鋼筋混凝土裂縫的防治措施

3.1 干縮裂縫的預(yù)防

在進(jìn)行施工材料的選擇過程中，第一，選擇受冷之后收縮值較小的水泥。常見的包括熱水泥、粉煤灰水泥等，進(jìn)而有效防止裂縫的出現(xiàn)并降低水泥的用量；第二，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水灰比的配比。水含量的比值越大，對(duì)材料的干縮量也會(huì)越大，因此應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況，適當(dāng)添加減水劑，進(jìn)而有效避免裂縫的出現(xiàn)；第三，在混凝土施工過程中，應(yīng)充分考慮到溫度和季節(jié)的影響。在冬季施工過程中，對(duì)溫度和濕度的要求較高，因此應(yīng)采用覆蓋措施來進(jìn)行保溫。第四，由于混凝土的熱脹冷縮現(xiàn)象，其體積會(huì)隨著溫度的變化而變化，因此應(yīng)適當(dāng)留出合適的收縮縫，進(jìn)而避免由于收縮而造成的裂縫問題。

3.2 塑性收縮裂縫的預(yù)防

第一，為有效避免出現(xiàn)塑性收縮裂縫，應(yīng)采用硅酸鹽水泥或者是收縮量較小的硅酸鹽水泥；第二，應(yīng)嚴(yán)格按照工程要求進(jìn)行水灰比的控制，并根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的減水劑，進(jìn)而提升混凝土的可塑性和沉降性能；第三，有效保證建筑工程能夠進(jìn)行均勻沉降，在進(jìn)行混凝土預(yù)制之前應(yīng)將地層進(jìn)水進(jìn)行清理；第四，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的溫度和濕度，可以采用塑料薄膜等進(jìn)行混凝土的覆蓋保濕；第五，在使用過程中應(yīng)進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)干裂等現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到養(yǎng)護(hù)混凝土的目的。

3.3 沉陷裂縫的預(yù)防

第一，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)土質(zhì)情況和水文情況的勘察和選擇，在施工之前應(yīng)對(duì)施工所在地的土質(zhì)情況、土地結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的考察和適當(dāng)?shù)脑鲂?；第二，混凝土的模板?yīng)具備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的光度，并且能夠確保在混凝土沉降過程中，對(duì)裂縫的出現(xiàn)具有減緩作用，使得各方向的受力均勻，避免由于一處著力而造成的沉降裂縫；第三，由于土地具有一定的松軟問題，很容易產(chǎn)生沉陷問題，因此應(yīng)在事先進(jìn)行必要的預(yù)防和控制，混凝土澆筑完成之后，維持一段時(shí)間再進(jìn)行模板的拆除，并嚴(yán)格按照相關(guān)的步驟進(jìn)行模板的拆除。為有效避免沉降裂縫的出現(xiàn)，可以通過減少布點(diǎn)下料位置的方式來嚴(yán)格控制鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度，導(dǎo)致沉降裂縫出現(xiàn)的原因主要是由于骨料顆粒的大量下沉以及水泥漿的不斷上浮所造成。所以為了有效避免沉降裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的振搗時(shí)間并進(jìn)行充分振搗。在施工之前應(yīng)充分潤濕鋼筋和模板，進(jìn)而有效降低模板和鋼筋的溫度，有效防止沉降裂縫的出現(xiàn)。

3.4 溫度裂縫的控制

第一，應(yīng)選擇熱值較低的建材，也就是低熱或者是中熱的水泥材料；第二，應(yīng)嚴(yán)格控制水泥的使用量，避免由于熱敏性增高而導(dǎo)致的混凝土裂縫；第三，有效降低水灰比，將比值控制在0.6以下，對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的勘察，并充分考慮熱脹冷縮等因素對(duì)混凝土體積所造成的影響，進(jìn)而有效避免收縮裂縫；第四，采用覆蓋等方式對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止由于天氣因素所造成的混凝土裂縫。

3.5 環(huán)境處理措施

現(xiàn)階段多數(shù)建筑工程的施工環(huán)境并不理想，尤其是處于熱鬧街區(qū)或者是城市中心的建筑，施工環(huán)境對(duì)于建筑物來說環(huán)境較為密集，因此為有效避免混凝土出現(xiàn)裂縫，就應(yīng)對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行有效處理，進(jìn)而從一定程度上降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率，進(jìn)而提高房屋建筑質(zhì)量。

3.6 結(jié)構(gòu)加固法

對(duì)于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫的情況，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)并對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效處理，進(jìn)而將裂縫對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所造成的危害降低到最小。在進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)過程中，可以采用結(jié)構(gòu)加固法，在進(jìn)行施工過程當(dāng)中最常用的結(jié)構(gòu)加固法包括預(yù)應(yīng)力法、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)截面法以及粘貼鋼板法等。

3.7 其他處理措施

第一，由于多次受凍而造成的裂縫，除了對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)缺陷或者是損害的部分應(yīng)進(jìn)行加固和補(bǔ)強(qiáng)之外，還應(yīng)該對(duì)受凍的混凝土構(gòu)線采取有效的保溫措施；第二，對(duì)于出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用粘鋼加固法進(jìn)行施工；第三，對(duì)于處在腐蝕環(huán)境之中而產(chǎn)生的大面積缺陷損傷，除應(yīng)對(duì)損傷部位進(jìn)行加強(qiáng)和加固之外，還應(yīng)清除受損、受腐蝕的部位，采用礦渣水泥混凝土或者是水玻璃耐酸混凝土進(jìn)行罩面保護(hù)的。由于地震災(zāi)害而造成的損傷，應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施來預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的較小的地震損傷，可以采取必要的修復(fù)和加固措施，進(jìn)而避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

4 結(jié)語

本文首先對(duì)鋼筋混凝土裂縫的分類進(jìn)行了分析研究；其次對(duì)造成建筑工程鋼筋混凝土裂縫的原因進(jìn)行了深入的剖析，通過分析鋼筋混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，從根源入手，在此基礎(chǔ)上給出了防治鋼筋混凝土裂縫的具體做法，以提高建筑工程質(zhì)量，避免由于混凝土裂縫而造成的工程結(jié)構(gòu)問題和工程質(zhì)量、安全問題。

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作者簡介：竇成兵（1974-），男，陜西西安人，供職于陜西建工第五建設(shè)集團(tuán)有限公司。

（責(zé)任編輯：小 燕）