混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題解析

混凝土中出現(xiàn)裂縫是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，常因混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫造成工程質(zhì)量問(wèn)題。從理論上說(shuō)，混凝土結(jié)構(gòu)尤其是受彎構(gòu)件總是帶裂縫工作的，在使用荷載不大的情況下，沒(méi)有裂縫或這類結(jié)構(gòu)性裂縫非常細(xì)微，不易為肉眼所察覺(jué)。但在現(xiàn)實(shí)的建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的裂縫，其中最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土構(gòu)件以及磚墻裂縫。混凝土工程中材料的特性決定了結(jié)構(gòu)較易產(chǎn)生裂縫，從實(shí)踐中來(lái)看施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的概率也是很大的，相當(dāng)一部分裂縫對(duì)建筑物的受力及正常使用無(wú)太大的危害，但裂縫的存在會(huì)影響到建筑物的整體性、耐久性，會(huì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生腐蝕，是受力使用期應(yīng)力集中的隱患，應(yīng)當(dāng)盡量給予重視。因此，分析混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因并找到控制裂縫產(chǎn)生的方法，對(duì)于保證建筑物使用的可靠度和長(zhǎng)期的耐久性具有重要的意義。

1、常見(jiàn)混凝土裂縫的原因分析

混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料，尤其工業(yè)建筑改擴(kuò)建項(xiàng)目，在施工和使用過(guò)程中。

當(dāng)發(fā)生溫度、濕度變化，軋機(jī)震動(dòng)、地基不均勻沉降時(shí)，極容易產(chǎn)生裂縫。近年來(lái)，隨著建筑技術(shù)、建筑材料、施工工藝的發(fā)展和試驗(yàn)檢測(cè)手段的進(jìn)步，不僅重視其物理性能，同時(shí)重視其化學(xué)性能。如AAR堿集料反應(yīng)以及化學(xué)介質(zhì)的侵蝕會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)早產(chǎn)生裂縫，降低混凝土強(qiáng)度。

1.1 材料質(zhì)量

材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫較常見(jiàn)的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好。如果工程上用了這些不合格的材料就會(huì)導(dǎo)致“豆腐渣工程”，所以說(shuō)只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了，工程質(zhì)量才會(huì)在根本上得到保證。

1.2 地基變形

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，造成開(kāi)裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況，由于地基變形的應(yīng)力相對(duì)較大。裂縫一般是貫穿性的。

1.3 施工工藝

施工工藝著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此，混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過(guò)拆模等都有可能造成混凝土開(kāi)裂。施工過(guò)程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太大或太小，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。

1.4 結(jié)構(gòu)受荷

結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如，早期受震、拆模過(guò)早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受30%至40%的設(shè)計(jì)荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺(jué)，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。

1.5 濕度變形裂縫

普通混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)，體積會(huì)發(fā)生收縮，由此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不良，極易產(chǎn)生收縮裂縫。這類裂縫在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等工程結(jié)構(gòu)中最為常見(jiàn)。

1.6 徐變裂縫

結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力的作用下，除瞬時(shí)彈性變形外，其變形值隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文獻(xiàn)記載，受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用，其長(zhǎng)期變形值可增加2到3倍，因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力.造成裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。此類裂縫常見(jiàn)于受彎構(gòu)件的拉區(qū)，其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。

2、處理混凝土裂縫的有效措施

目前世界各國(guó)的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結(jié)構(gòu)耐久性要求、承載力要求及正常使用要求，最嚴(yán)格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來(lái)，許多國(guó)家已根據(jù)大量試驗(yàn)與泵送混凝土的經(jīng)驗(yàn)將其放寬到0.2mm。當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境正常，保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求，無(wú)侵蝕介質(zhì)，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在濕氣及土中為0.3mm在海水及干濕交替中為0.15mm。如果裂縫超出上述規(guī)定，就應(yīng)采取一定的方法進(jìn)行處理。

2.1 表面處理法

包括表面涂抹和表面補(bǔ)貼法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫.深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)法適用于大面積漏水，蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫等的防滲堵漏。

2.2 填充法

用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫，即大于0.3mm，作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)v型槽，然后做填充處理。

2.3 灌漿法

在裂縫表面填充、涂抹水泥砂漿或其他化學(xué)合成材料，如環(huán)氧樹脂漿液、甲凝、丙凝等。此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

2.4 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。

3、結(jié) 語(yǔ)

總之，建筑裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較為普遍。輕微者建筑物美觀，造成滲漏水，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力，剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，正確認(rèn)識(shí)原因、切實(shí)加以防治十分必要、十分迫切。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真、區(qū)別對(duì)待。采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。