關(guān)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題探析

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)也取得了較大程度上的進(jìn)步，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。隨著城市建筑的不斷增加，一系列建筑上的問題也逐漸顯現(xiàn)出來，其中較為突出的便是開裂問題。而裂縫作為建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，對建筑結(jié)構(gòu)整體使用性能造成了較大程度的影響。本文就結(jié)合具體建筑工程，針對建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 裂縫

中圖分類號：TU74 文現(xiàn)表識(shí)碼：A

1裂縫特征分析

主要存在6點(diǎn)特征，下面作一一闡述：

①在這些裂縫之中，大多數(shù)的裂縫都是豎向延生的，且裂縫的長度與墻體的高度相當(dāng)；墻體中間裂縫相對較寬，隨著向兩端延伸裂縫逐漸變細(xì)直到消失。

②存在較多數(shù)量的裂縫，其寬度一般情況下0.3mm之內(nèi)，但不排除也有極少部分寬度大于0.3mm的裂縫。

③墻體的兩端附近存在較少的裂縫，裂縫一般集中于墻體中部。

④墻體裂縫出現(xiàn)的時(shí)間基本是在拆模之后，這說明它與氣溫的迅速降低存在一定的關(guān)聯(lián)。

⑤一段時(shí)間之后，裂縫發(fā)生了一定程度上的變化，發(fā)生了數(shù)量增多的現(xiàn)象，但是裂縫的寬度的變化程度卻不大，這種情況的發(fā)生與砼是否暴露在大氣中和暴露時(shí)間長短存在一定的關(guān)聯(lián)。

⑥在進(jìn)行對于墻體回填之后，能夠發(fā)現(xiàn)原先的裂縫處存在著漏水的現(xiàn)象，但是水量并不是很大。

2裂縫出現(xiàn)原因分析

2.1水泥石的體積變化

在建筑工業(yè)中，水泥石的體積變化往往被作為一項(xiàng)十分重要的性能指標(biāo)。一般情況下，存在著4種因素會(huì)對水泥石的體積變化造成一定程度上的影響。下面我們做詳細(xì)闡述。

①水泥漿的化學(xué)減縮。一般情況下，水泥在進(jìn)行水化的過程之中，有原本的無水熟料礦物向水化物進(jìn)行轉(zhuǎn)變，因此當(dāng)水化過程結(jié)束之后，其固相體積會(huì)發(fā)生增加。然而若是從水泥--水體系的總體積來看，其體積卻會(huì)發(fā)生一定程度上的減小。工業(yè)上把這種水泥漿在相應(yīng)的水化過程之中其體積不斷縮小的現(xiàn)象稱為化學(xué)減縮作用。

②水泥石的失水收縮。當(dāng)周圍的溫度以及濕度發(fā)生一定程度的變化之時(shí)，就會(huì)造成水泥石中的水分發(fā)生一系列的變化。而當(dāng)水泥石不斷發(fā)生失水，相應(yīng)的水泥石就會(huì)發(fā)生一定程度上的收縮。一般情況下，砼的失水收縮大致在0.3mm/m到0.6mm/m之間，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因?yàn)橄鄳?yīng)的化學(xué)作用所引起的收縮程度。

④水泥石的碳化收縮。進(jìn)行碳化收縮時(shí)主要是以碳酸來作為相應(yīng)的介質(zhì)，這樣一來，如果遇到含有碳酸的水就會(huì)使得砼發(fā)生一定程度上的碳化收縮。碳化收縮主要是由于干燥收縮引起的壓力條件下的氫氧化鈣結(jié)晶體的分解和在無應(yīng)力空間碳酸鈣的沉淀所引起的。然而需要說明的是碳化收縮是不能夠進(jìn)行逆收縮的，因此，外露部分的砼會(huì)發(fā)生一定程度上的開裂。

2.2 施工過程不仔細(xì)

①水泥的用量過多，早期的護(hù)養(yǎng)程度欠缺。砼底板與墻板的施工時(shí)間不同，存在先后的順序。而正是這一時(shí)間差，使得底板的約束應(yīng)力要小于墻板的應(yīng)力。這樣一來，由于受力不均衡，砼墻板出現(xiàn)裂縫在所難免。而如果砼強(qiáng)度等級發(fā)生一定程度上的提高，對于水泥的使用量有所增加，砼就會(huì)發(fā)生一定的收縮而導(dǎo)致其增大。同時(shí)，如果沒有進(jìn)行對其的及時(shí)的養(yǎng)護(hù)或者對于砼的養(yǎng)護(hù)存在技術(shù)難度，就會(huì)導(dǎo)致砼的失水增加，從而發(fā)生收縮增大現(xiàn)象而引起裂縫的產(chǎn)生。

②泵送砼是砼墻開裂的不利因素。目前狀況下，送砼主要是通過泵來實(shí)現(xiàn)的，而因?yàn)楸盟晚盘涠容^大，就會(huì)在一定程度上導(dǎo)致其收縮增加，從而引發(fā)裂縫。

③砼施工質(zhì)量差。在砼施工的過程之中，出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題會(huì)在一定程度上造成砼的開裂。主要有：原材料的質(zhì)地存在問題、各個(gè)材料進(jìn)行配比時(shí)的比例不恰當(dāng)、所選用的微膨脹劑過期、對于坍落度的控制程度不夠，除此之外，氣溫變化劇烈使用鋼模，在使用木模的時(shí)候沒有進(jìn)行對其的充分濕潤，這樣一來，就對其保濕以及散熱造成不利等。

④進(jìn)行施工時(shí)溫差較大。在進(jìn)行施工的過程之中，如果天氣、溫度條件不適宜，比如砼內(nèi)外的溫差過大、晝夜溫差過大以及拆模過早及氣候突變等都會(huì)在一定程度上造成砼的開裂。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷

①墻壁長期暴露。因?yàn)榻ㄖΡ谟幸欢ǖ拈L度，而且相對較薄，而通常情況下這種結(jié)構(gòu)往往會(huì)對溫度已經(jīng)濕度的變化較為敏感，所以常常會(huì)因?yàn)楦郊拥臏囟葢?yīng)力造成墻體發(fā)生一定程度上的開裂現(xiàn)象。

②對砼強(qiáng)度的等級進(jìn)行隨意的提高。在進(jìn)行施工的過程之中，對砼墻壁的整體性以及其抗?jié)B透的能力進(jìn)行了一定程度上的考慮，錯(cuò)誤的認(rèn)為安全程度與砼強(qiáng)度的等級成正比，只要將砼強(qiáng)度的等級進(jìn)行一定的提高，安全程度也就隨之越高。因此，為了對施工過程中存在的缺陷進(jìn)行補(bǔ)償，對砼強(qiáng)度的等級進(jìn)行了提高，但卻是沒有依據(jù)的隨意提高。這樣一來，就造成了水泥的使用量大大增加，砼發(fā)生一定的干縮變形而增大，進(jìn)而導(dǎo)致墻體的開裂。

3.裂縫防治措施分析

目前狀況下，對于建筑開裂的治理主要存在著四種方法，同時(shí)這四種方法也可以有選擇的結(jié)合使用，效果較好。下面我們對四種治理措施進(jìn)行一一闡述。

3.1 表面涂抹法

這種方法就是在砼墻體的表面涂上一層高分子的防水涂料，一般采用的材料為有環(huán)氧樹脂類、氰凝、聚氨酯類以及丙烯酸酯等。同時(shí)，這一方法對砼表面提出了一定的要求，主要要求砼表面較為堅(jiān)實(shí)且要保證清潔，不僅如此，部分墻體需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一定程度上的干燥。

3.2 面涂刷加玻璃纖維布法

一般情況下，比較常用的有兩種方法，分別是聚氨酯涂膜以及環(huán)氧樹脂膠結(jié)料加玻璃纖維布法。而對于環(huán)氧樹脂膠結(jié)料來說，一定要按照一定的比例進(jìn)行適配，適配結(jié)束后還應(yīng)該進(jìn)行對其的嚴(yán)格檢驗(yàn)，只有當(dāng)其檢驗(yàn)合格后才能夠投入使用。和上一種方法一樣，要在一定程度上保持砼墻表面的堅(jiān)實(shí)、清潔與干燥，只有這樣，才能保證所所涂的環(huán)氧打底料均勻。對于凹凸不平處的處理，主要方法是運(yùn)用膩?zhàn)恿线M(jìn)行對其的修補(bǔ)以及填平，，自然固化后粘貼玻璃纖維布1層到3層左右。

3.3 充填法

這一方法的主要操作步驟如下：首先采用相關(guān)的辦法將裂縫擴(kuò)大，一般情況下，運(yùn)用的主要工具是風(fēng)鎬、鋼釬以及高速旋轉(zhuǎn)的切割圓盤。當(dāng)裂縫擴(kuò)大并形成V狀或者梯形槽狀時(shí)，進(jìn)行對其的清洗，然后在上面壓抹一定量的成品速凝堵水劑。在進(jìn)行壓抹的過程之中，一定要注意分層，以達(dá)到良好的效果。一般情況下，所采用的成品速凝堵水劑有環(huán)氧砂漿或水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料等。這樣一來，就可以實(shí)現(xiàn)對于裂縫的封閉。但是，如果所要修補(bǔ)的裂縫存在一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，那么選擇環(huán)氧砂漿進(jìn)行填充是比較適合的。

3.4 灌漿法

運(yùn)用這一方法首先要對灌漿材料進(jìn)行優(yōu)化選擇，一般情況下，較常使用的灌漿材料有環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。而這些灌材料有著各自不同的特性，需要依據(jù)實(shí)際情況與需求進(jìn)行選擇。環(huán)氧類材料的來源較為廣泛，在施工的過程之中往往會(huì)比較便利，因此它在相應(yīng)的建筑工程之中有著十分廣泛的應(yīng)用；而甲基丙烯酸甲酯的粘度相對較低，具有較高的可灌性，除此之外，其易于擴(kuò)散，因此它具有較好的補(bǔ)強(qiáng)作用以及防滲漏作用。通常情況下，所使用的灌漿方法主要分為兩類：第一，運(yùn)用相關(guān)的低壓灌入器具將入環(huán)氧樹脂類漿液注入到裂縫之中，這樣一來，就使得裂縫很快封閉，在進(jìn)行對其的修補(bǔ)之后并沒有發(fā)現(xiàn)十分明顯的痕跡；第二，壓力灌漿法，通常情況下，所使用的壓力為0.2MPa到0.4MPa之間。

結(jié)語

目前狀況下，建筑開裂的現(xiàn)象較為普遍，對此我們進(jìn)行了一定程度上的研究。結(jié)合某一具體建筑工程，分析了裂縫的特征，并在此基礎(chǔ)之上從水泥石的體積變化、施工過程不仔細(xì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷三個(gè)方面對發(fā)生裂縫的原因進(jìn)行了一定程度上的分析。然后針對這些原因提出了防治措施，分別為表面涂抹法、面涂刷加玻璃纖維布法、充填法以及灌漿法。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

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