房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因及預(yù)防措施

崔鴻雁

摘? 要：自然環(huán)境對房屋結(jié)構(gòu)自重及外荷載作用都具有一定的影響，結(jié)構(gòu)外力高于結(jié)構(gòu)材料抵抗力時，結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫。裂縫將減弱房屋結(jié)構(gòu)的耐久性及強(qiáng)度，嚴(yán)重時將導(dǎo)致房屋垮塌。該文針對房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，與具體實例相結(jié)合，提出了混凝土裂縫的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu);裂縫原因;預(yù)防措施

中圖分類號：TU71? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

自然環(huán)境對房屋結(jié)構(gòu)自重及外荷載作用都具有一定影響，結(jié)構(gòu)外力高于結(jié)構(gòu)材料抵抗力時，結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫。在建設(shè)及運(yùn)營中，房屋結(jié)構(gòu)普遍會產(chǎn)生不同形式的裂縫。裂縫導(dǎo)致房屋外表受到損壞，使人產(chǎn)生不安全感，比較嚴(yán)重的裂縫還將使房屋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性降低，進(jìn)而對房屋結(jié)構(gòu)的正常使用造成不利影響。

1 房屋結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫的基本類型

建筑結(jié)構(gòu)裂縫在結(jié)構(gòu)試驗及裂縫具體措施情況方面略有差異，根據(jù)有關(guān)理論主要分為3種基本類型，一種是荷載裂縫，該類型主要是指部分結(jié)構(gòu)部位受外荷載作用形成的拉應(yīng)力超過材料抗拉強(qiáng)度較大幅度;另一種是沉降裂縫，該類型主要是指由于上部結(jié)構(gòu)受地基不均勻沉降作用引起的裂縫;第三種是溫度及收縮裂縫，該類型主要是指由于受到溫度和收縮變形等因素的影響而形成。在這3種基本類型中較少的是荷載裂縫，不超過20%，大部分是沉降和溫度裂縫，而溫度裂縫比例高于沉降裂縫。

2 房屋結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫的主要原因

混凝土在房屋結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用十分廣泛，目前，混凝土技術(shù)優(yōu)化是對建筑業(yè)的主要影響因素，所以應(yīng)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新混凝土技術(shù)。

一是由溫度作用引發(fā)的溫度裂縫。溫度變化、施工現(xiàn)場環(huán)境溫度及水化熱等都是該類型裂縫的主要影響因素，一般有表面裂縫和貫穿性裂縫2種表現(xiàn)形式。混凝土表面存在較大溫差及混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在不同散熱條件引起表面溫度裂縫?；炷翝仓瓿珊?，結(jié)構(gòu)內(nèi)部受水化熱影響而使溫度逐漸升高，結(jié)構(gòu)表面則快速降溫，造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生比較明顯的溫差。這將在混凝土結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土房屋結(jié)構(gòu)表面拉應(yīng)力高于抗拉強(qiáng)度時將產(chǎn)生裂縫。大部分貫穿性溫度裂縫是因建筑結(jié)構(gòu)有較大程度的降溫，受框架梁、基礎(chǔ)梁及砌體結(jié)構(gòu)等外界約束條件而產(chǎn)生。在連接較大剛度的柱或基礎(chǔ)與構(gòu)件時，構(gòu)件受溫濕度降低影響在環(huán)境中將發(fā)生不同程度的收縮，而受邊界條件的限制作用，構(gòu)件對其收縮將產(chǎn)生一定的阻止作用，在構(gòu)件中逐漸形成的拉應(yīng)力相對高于混凝土抗拉強(qiáng)度時，其將產(chǎn)生的溫度收縮裂縫將貫通整個結(jié)構(gòu)表面。

二是設(shè)計缺陷引發(fā)的裂縫。結(jié)合有關(guān)資料及實際經(jīng)驗，建筑設(shè)計過程中考慮不周時，容易在混凝土結(jié)構(gòu)物中產(chǎn)生不同程度的裂縫，這將使建筑結(jié)構(gòu)降低穩(wěn)定性，諸如部分凹角部位易發(fā)生裂縫;結(jié)構(gòu)約束影響溫度應(yīng)力和混凝土收縮等方面在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中易被忽略，未設(shè)置相應(yīng)構(gòu)造鋼筋對溫度應(yīng)力進(jìn)行抵抗等表現(xiàn)。

三是不當(dāng)施工引發(fā)的裂縫。施工中及澆筑后應(yīng)加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)，若達(dá)不到養(yǎng)護(hù)次數(shù)，養(yǎng)護(hù)間隔相對較長，混凝土后期未堅持長期養(yǎng)護(hù)等都將引發(fā)裂縫。房屋結(jié)構(gòu)澆筑混凝土后，沒有達(dá)到抗壓強(qiáng)度要求而實施綁筋、堆放材料等引發(fā)的沖擊荷載等因素，都容易引發(fā)房屋結(jié)構(gòu)裂縫。厚度偏大的鋼筋保護(hù)層也將引發(fā)裂縫，目前高層建筑梁式構(gòu)件都采用直徑較粗的鋼筋，尤其是處于8度抗震設(shè)防區(qū)的一些房屋結(jié)構(gòu)中，一般都采用直徑25 mm的鋼筋，若梁底保護(hù)層厚度相對較大時，一般產(chǎn)生于梁側(cè)面的裂縫方向是沿梁底縱向受力鋼筋，裂縫嚴(yán)重時保護(hù)層容易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。

四是混凝土不合理組成成分引發(fā)的裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)開裂受組成材料的影響主要體現(xiàn)在：較低水灰比對混凝土早期塑性具有較大影響，高強(qiáng)混凝土的水灰比相對較小，能夠減少后期的混凝土干縮。骨料、水泥品種及細(xì)度等因素都將在混凝土表面產(chǎn)生程度不同的收縮表現(xiàn)。

五是沉降不均勻引發(fā)的裂縫。引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的一個主要原因就是混凝土房屋結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降，框架結(jié)構(gòu)支座位置最敏感的是對基礎(chǔ)的沉降不均勻，與豎向方向偏離約30°的斜裂縫一般都先出現(xiàn)在梁上，框架柱與基礎(chǔ)沉陷不存在差異時，在豎向位移時沒有裂縫出現(xiàn)，否則，若柱結(jié)構(gòu)受傾斜位移作用將被拉裂。其主要產(chǎn)生原因是：地基土不均勻比較嚴(yán)重，若不能合理處理地基，受外荷載作用導(dǎo)致差異過大的沉降，使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂。地基浸水、下陷在使用期間造成基礎(chǔ)沉降，引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫。房屋結(jié)構(gòu)物使用中將用途改變增大了荷載，增大了地基不均勻沉降的幅度，使上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定程度的裂縫。

3 預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要措施

一是在溫度裂縫處置方面。溫度裂縫在房屋結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的各類型裂縫中是一種最常見的裂縫類型，結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度與采用的水泥用量、水泥型號及澆筑的混凝土層厚度等因素具有比較密切的關(guān)系。為有效防止溫度裂縫的產(chǎn)生，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)合理控制混凝土結(jié)構(gòu)受力及變形約束條件。在約束條件中采用柔性連接具有比較明顯的效果，溫度控制中提前確定一定的緩沖空間，混凝土凝結(jié)中應(yīng)綜合考慮混凝土結(jié)構(gòu)表面受熱層，為對房屋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行預(yù)防，應(yīng)結(jié)合實際處理不同應(yīng)力結(jié)構(gòu)對應(yīng)的傳遞方向。

二是在優(yōu)化設(shè)計方面。混凝土配合比一定要與工程建設(shè)區(qū)域的自然環(huán)境等因素綜合考慮，溫度裂縫高發(fā)部位應(yīng)合理設(shè)置一定數(shù)量的溫度鋼筋，以實現(xiàn)對混凝土中拉應(yīng)力的抵抗。對鋼筋保護(hù)層結(jié)合不同結(jié)構(gòu)形式規(guī)范選擇最小厚度，避免過大的保護(hù)層厚度引發(fā)溫度裂縫。對規(guī)則混凝土結(jié)構(gòu)的分割可采用后澆帶和伸縮縫等有關(guān)措施，提高混凝土水化熱散熱效率，使其內(nèi)部進(jìn)一步減緩升溫，從而有效減輕產(chǎn)生溫度裂縫的可能性。

三是在施工方面。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工是比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，是確保工程質(zhì)量的主要措施。一定要嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)施工過程及工藝，混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，尤其是混凝土振搗施工更要嚴(yán)格要求，有關(guān)參數(shù)應(yīng)達(dá)到施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)四是在混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)方面。嚴(yán)格執(zhí)行后續(xù)養(yǎng)護(hù)是避免產(chǎn)生房屋結(jié)構(gòu)裂縫的重要步驟，

基于對溫濕度的控制，使混凝土凝結(jié)硬度得到最大限度的保證。結(jié)合混凝土養(yǎng)護(hù)有關(guān)規(guī)定要求，不同季節(jié)采取的養(yǎng)護(hù)方式不同，混凝土在后續(xù)處理中將蒸發(fā)水分，所以應(yīng)覆蓋結(jié)構(gòu)表面。此外做好灑水，確?；炷两Y(jié)構(gòu)表面處于合理的濕度范圍。

4 結(jié)語

總之，混凝土房屋結(jié)構(gòu)有很多原因會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，是建筑業(yè)中比較常見的問題。房屋結(jié)構(gòu)中存在的裂縫根據(jù)其嚴(yán)重程度造成的危害存在一定差異，裂縫將減弱房屋結(jié)構(gòu)耐久性及強(qiáng)度，不嚴(yán)重情況只是影響房屋結(jié)構(gòu)的美觀，嚴(yán)重情況將影響房屋使用及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，甚至使房屋垮塌，降低混凝土房屋結(jié)構(gòu)承載力及縮短使用壽命。所以，應(yīng)結(jié)合混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，有針對性地制定控制措施，進(jìn)一步優(yōu)化工程設(shè)計，加強(qiáng)管理施工工藝，在日常養(yǎng)護(hù)方面應(yīng)更加嚴(yán)格，才能使混凝土房屋結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的裂縫盡可能減少。

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