淺析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成原因及防治措施

石雷 蔣祎 郭小寶

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來(lái)越多，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫已不是個(gè)別現(xiàn)象，而是普遍存在的共性問(wèn)題。本文針對(duì)裂縫形成的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；原因；預(yù)防

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)得到了也來(lái)越多的應(yīng)用，隨之而來(lái)產(chǎn)生了一些問(wèn)題，裂縫已是普遍存在于混凝土結(jié)構(gòu)中的一種現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)裂縫是由于混凝土結(jié)構(gòu)受到內(nèi)因和外因的影響，而產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的現(xiàn)象?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫不僅在視覺(jué)上感覺(jué)不適，還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn)，嚴(yán)重的更會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2 裂縫產(chǎn)生原因

裂縫通常是物體表面窄長(zhǎng)形狀，可以用肉眼觀(guān)察到的間隙。這種間隙造成了材料的間斷和不連續(xù)，往往在房屋建筑結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)這種現(xiàn)象，將這些表觀(guān)現(xiàn)象和影響安全的隱患和潛在危險(xiǎn)聯(lián)系起來(lái)，從而引起各種疑慮[1]。裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的，主要分為設(shè)計(jì)因素、施工因素、結(jié)構(gòu)本身因素等。

2.1 設(shè)計(jì)因素

（1）高強(qiáng)度的混凝土較低強(qiáng)度的混凝土更容易產(chǎn)生裂縫，因?yàn)榛炷凉探Y(jié)過(guò)程也是水泥水化過(guò)程，水化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生水化收縮和化學(xué)收縮，高強(qiáng)度混凝土中水泥用量更大，因此更容易產(chǎn)生裂縫。設(shè)計(jì)師應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，在保證安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下采用科學(xué)合適的強(qiáng)度的混凝土。

（2）某些結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010（2015年版）中的規(guī)定，由于混凝土結(jié)構(gòu)收縮等原因產(chǎn)生裂縫，設(shè)計(jì)師應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施來(lái)減少由于結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)產(chǎn)生的裂縫，如設(shè)置伸縮后澆帶或者結(jié)構(gòu)縫等方式。

2.2 施工因素

（1）施工單位盡量采用預(yù)攪拌混凝土，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣候條件或者設(shè)計(jì)要求，向泵站提供具體的混凝土參數(shù)，并對(duì)混凝土塌落度進(jìn)行嚴(yán)格控制?；炷吝\(yùn)輸過(guò)程也需要嚴(yán)格控制，防止發(fā)生離析現(xiàn)象。混凝土澆筑時(shí)防止發(fā)生離析現(xiàn)象，另外振搗務(wù)必要均勻密實(shí)，以防在薄弱部位產(chǎn)生裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)也是十分重要的環(huán)節(jié)，選擇科學(xué)合適的養(yǎng)護(hù)方式和足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)于控制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生具有很大的貢獻(xiàn)。

（2）施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇合適的施工工序和時(shí)間，避免由于溫差過(guò)大或溫度過(guò)低影響混凝土的強(qiáng)度[2]。

（3）施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求施工，避免由于施工不規(guī)范產(chǎn)生裂縫或者其他影響結(jié)構(gòu)安全的潛在隱患。

2.3 結(jié)構(gòu)內(nèi)因

（1）混凝土本身在固結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，因而會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一些裂縫，另外混凝土結(jié)構(gòu)在施工和使用階段都要產(chǎn)生一些變形或者不均勻沉降，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

（2）外部荷載引起的裂縫，使用階段荷載和結(jié)構(gòu)計(jì)算的荷載布置不一致或者超出設(shè)計(jì)荷載、實(shí)際受力情況和理論計(jì)算模型不可能完全一致都會(huì)引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

3 裂縫的防治措施

3.1 設(shè)計(jì)控制

（1）設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)平面不規(guī)則或者形狀突變的現(xiàn)象，以免形成薄弱部位，從而引起結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂。

（2）結(jié)構(gòu)體型過(guò)長(zhǎng)，設(shè)置伸縮縫或者結(jié)構(gòu)縫，并選擇合適的位置，能夠控制裂縫的產(chǎn)生。

（3）對(duì)于結(jié)構(gòu)中預(yù)埋管線(xiàn)或者其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件處，設(shè)計(jì)師應(yīng)予以重視并設(shè)置加強(qiáng)措施。

（4）設(shè)計(jì)師要在保證結(jié)構(gòu)安全和經(jīng)濟(jì)的條件下，選擇合適的混凝土標(biāo)號(hào)，不能一味追求工期短而提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。

3.2 施工控制

（1）科學(xué)合理控制施工進(jìn)度，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)必須獲得必要的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。雨季應(yīng)避免雨中施工，并不得讓雨水直接淋在澆筑施工中的混凝土上。當(dāng)冬季施工時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施，如暖棚法等，澆筑完的混凝土應(yīng)始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，并覆蓋保溫材料[3]。

（2）合理編制施工組織設(shè)計(jì)，采取有效措施來(lái)控制鋼筋的移位。

（3）當(dāng)保護(hù)層較厚時(shí)，宜增設(shè)防裂的鋼筋網(wǎng)。

（4）保證支撐構(gòu)件和模板的質(zhì)量，避免產(chǎn)生過(guò)大變形，并嚴(yán)格控制模板和支撐的時(shí)間，保證樓板形成必要的承載強(qiáng)度。

（5）嚴(yán)格控制施工荷載，施工時(shí)贏(yíng)避免過(guò)大堆載和撞擊等，施工荷載不得超過(guò)設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)注荷載[4]。

（6）施工前應(yīng)制定施工縫的施工方案，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說(shuō)明執(zhí)行。

3.3 服役期維護(hù)

結(jié)構(gòu)在服役期后仍然有裂縫問(wèn)題，相關(guān)部分定期做維護(hù)和修繕，才能能保證結(jié)構(gòu)安全和使用功能。

（1）結(jié)構(gòu)服役期初期和接近使用年限時(shí)最容易出現(xiàn)裂縫，結(jié)構(gòu)服役初期出現(xiàn)裂縫主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)初期變形和沉降形成的，接近使用年限出現(xiàn)裂縫主要是長(zhǎng)期損傷累計(jì)和材料本身耐久性問(wèn)題形成的。

（2）結(jié)構(gòu)服役期較長(zhǎng)，在服役期內(nèi)不得改變建筑的使用功能，當(dāng)必須改變建筑的使用功能時(shí)，需與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系和溝通，并征求設(shè)計(jì)的意見(jiàn)，如果有必要需有關(guān)部門(mén)的鑒定和復(fù)核后才能更改。

（3）當(dāng)服役期出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)判斷裂縫的形成原因，當(dāng)裂縫為間接裂縫時(shí)，應(yīng)在裂縫處粘貼石膏進(jìn)行觀(guān)測(cè)，待裂縫穩(wěn)定后，再進(jìn)行處理，不然在處理后裂縫繼續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

混凝土結(jié)構(gòu)中存在裂縫是不可避免的，沒(méi)有絕對(duì)不存在裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)，只能通過(guò)預(yù)防措施和后期治理措施把裂縫寬度、大小和裂縫數(shù)量等控制在一定的范圍內(nèi)?？刂屏芽p的產(chǎn)生和后期發(fā)展可以保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。本文敘述了裂縫的預(yù)防措施，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和后期維護(hù)提供了一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐有林，顧祥林，劉剛，林峰.混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的判斷與處理[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2016.

[2] 徐定華，馮文元.混凝土材料實(shí)用指南[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[3] 王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫綜合的控制方法.施工技術(shù)，2000（5）：5～9.

[4] 孫進(jìn)祥.建筑物裂縫[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2001.