談混凝土裂縫預防與控制

郭 昌

(柳林縣工正建筑工程質量檢測有限公司，山西 柳林 033300)

談混凝土裂縫預防與控制

郭 昌

(柳林縣工正建筑工程質量檢測有限公司，山西 柳林 033300)

介紹了混凝土裂縫的分類，針對混凝土裂縫產生的原因，從勘察設計階段、施工階段、環境溫度影響等方面，闡述了混凝土裂縫的預防與控制措施，從而確保混凝土構件的施工質量。

混凝土，裂縫，鋼筋，荷載

0 引言

由于我國綜合國力的日益強大，在建筑領域的表現尤為明顯。人們對建筑數量、質量和使用功能等方面都提出了越來越多的要求。隨著建筑業的發展，各類新型材料和新工藝不斷涌現，它在給人們帶來驚喜的同時卻沒能夠很好的解決建筑業內存在已久的問題——裂縫。人們在堵縫和封縫的控制過程中，不得不對裂縫背后的一系列問題進行思考，混凝土為什么會出現裂縫問題，怎么才能有效避免發生此類問題，而這些問題也正是建筑施工業主要難題。我想與各位同行共同進行交流與探討。

1 工程結構裂縫產生的原因

1.1 自然災害

自然災害主要包括地震、水災、火災、風災等。自然災害的影響均在不同程度上直接破壞建筑結構或者間接造成結構安全影響，使得建筑物大大縮短使用壽命，提前夭折。

1.2 環境侵蝕和損傷積累

由于在使用過程中不注意對建筑物的正確管理維修，致使建筑物安全度出現不應有的早衰。

1.3 設計、施工與管理的偏差

如果在設計階段不能對影響結構安全及使用功能的不確定因素進行全面的綜合考慮，那么風險不利事件或破壞的概率就不可能避免。同時，結構自身的缺陷很大程度上還來源于工程施工質量，不能夠嚴格執行質量驗收規范、不按圖施工、偷工減料、以次充好、配合比混亂、盲目搶工期等現象必然會給建筑物留下大量隱患。

2 混凝土裂縫的分類

根據裂縫的形成原因，我們將裂縫分為兩類：荷載裂縫和非荷載裂縫。荷載裂縫是荷載直接作用，建筑物構件由于承載力不足或抗裂能力不足而產生的裂縫。非荷載裂縫是溫度裂縫、收縮、干縮、膨脹、不均勻沉降等除荷載裂縫以外的其他所有裂縫。據有關數據統計分析，構造裂縫占到房屋結構中裂縫中相當大的比重，而屬于承載力不足所引起的結構裂縫只有20%。

軸心受拉、受壓、偏心受壓、局部受壓、受彎、受剪、受沖切等均作為典型荷載裂縫的形成原因而存在，主要的裂縫特征表現為：裂縫貫通構件全截面，大體等間距，或者出現短而密的平行預受力方向的裂縫；沿梁端中下部或者沿懸臂構件支撐受力一側中下部出現45°方向斜裂縫等各種形式。

框架結構一側下沉過大、混凝土收縮和溫度變形、鋼筋銹蝕膨脹、澆筑速度過快、模板支撐剛度不夠等均也已造成非典型荷載裂縫產生。裂縫表現為框架梁兩端裂縫方向相反、沿梁長度方向的腹部出現大體等間距的橫向裂縫、沿板長度方向出現與板跨度方向一致的等間距裂縫、板角出現斜裂縫等。

3 存在問題的分析與防控

1)勘察設計階段。

a.建筑物地質勘察粗糙，未發現地下隱患(地下空洞、古墓等)或有害地基(軟土地基、濕陷性黃土地基)，致使地基產生不均勻沉降。對于此類問題必須通過嚴格認真的勘察工作，得出能夠真實反映地質分布情況的勘查文件，為工程基礎及主體結構的選型、設計提供重要依據。

b.結構安全系數偏低。據有關資料顯示，我國的活荷載安全系數比英美規范低14%～20%，比歐洲低7%；恒載安全系數比英美規范低17%，比歐洲低13%；柱子承載能力總安全系數比英美規范低35%，比歐洲低28%；梁板承載能力總安全系數比英美規范低24%，比歐洲低18%；但是隨著我國國力增強，與歐美國家設計安全儲備的差距正在逐步縮小。

2)施工階段。

a.混凝土施工必須首先保證混凝土質量，而混凝土質量的根本在于合理的配合比設計。合理的水灰比是保證混凝土強度、耐久性、滲透性、控制干縮和徐變的重要參數；而骨料在水灰比一定的條件下將對混凝土的拌和用水量產生重要影響，進而影響水泥用量及其決定的所有性能；水泥的品種和強度的合理選擇將對混凝土結構的耐久性和強度要求產生極為重要的影響。

b.另外，混凝土的運輸時間作為混凝土施工中一個重要環節，對混凝土配合比的設計和混凝土工作性能的影響也是不可忽視的。

c.隨著建筑業的發展，工期越來越短，從而越來越多的外加劑上了市場，相應衍生出來的質量問題也就層出不窮的出現。為滿足高標準的設計要求，高強度混凝土的需求日益明顯，隨著混凝土強度的普遍提高，而外加劑本身成分的結構組成也發生了變化，同時也帶來一些不利因素，使我們只考慮到了加快模板周轉、節省租模費用、縮短拆模時間，還未等混凝土強度達到設計強度的75%時就拆掉模板，而忽略了混凝土因流動性不足，在硬化尚沒有沉變能力或沉變能力不足而產生裂縫。

d.混凝土的澆筑與振搗。混凝土澆筑前必須對模板進行灑水潤濕，避免混凝土與模板接觸后，內部水分被模板快速吸收，從而影響混凝土后期強度的增加；隨著商品混凝土的大范圍使用，而現場施工方法不當，便可導致構件內部會產生裂縫。另外混凝土倒入現場要及時振搗，嚴格按照施工規范要求進行振搗，快插慢拔，保證不漏振，這些方面在施工中應嚴格控制。后澆帶作為貫通裂縫現象發生的高頻部位必須在施工前對底板側面進行鑿毛處理，避免混凝土接觸面分層。

e.嚴格按圖進行鋼筋綁扎，確保構件鋼筋的規格、數量、位置和間距正確，保護層厚度達標。對大量的案例諸如主次梁交接處斜裂縫、主梁斜裂縫、樓板裂縫等現象進行分析，結果顯示主要原因多是鋼筋規格、數量錯誤，造成構件抗拉強度不足；箍筋間距過大，造成構件抗剪切能力不足。

3)生產及使用過程中的環境溫度影響。

溫度差是混凝土產生裂縫不可忽視的重要影響因素之一，裂縫的產生對于外部環境溫度的變化是十分敏感的。比如外部環境溫度較短時間內變化過大、冬季保溫措施不力、拆模時間過早、養護水溫過低都可導致混凝土結構裂縫的產生。假如澆筑時環境溫度較高，再加上混凝土中水泥水化反應產生水化熱導致的升溫過大，使混凝土結構內部產生過高溫度而處于熱膨脹狀態；當混凝土結構所處環境溫度降低時，混凝土表面收縮加大，而混凝土結構的地基或其他因素則會對收縮形成約束，此時混凝土內部便產生較大內應力，如果該應力大于混凝土的極限拉應力時就會以裂縫的形式表現出來。從實際的角度來看，混凝土后期溫度梯度大于20 ℃時，低溫點便有開裂的風險，因此，在高溫天氣混凝土澆筑完畢后應及時灑水養護，確保混凝土表面處于濕潤狀態，能夠有效減少水化熱影響，減少混凝土表面水分快速散失，而在冬季施工過程中要進行及時有效的保溫蓄熱，減小混凝土構件表面與內部溫差，從而出現干縮裂縫及溫度裂縫，并影響混凝土強度的增加。

4)承載負荷影響。

由于施工中一味的盲目壓縮工期，使得混凝土澆筑后甚至剛達到初凝狀態就出現人為擾動現象，繼而集中堆積施工荷載等等弊端的出現，直接導致混凝土內部產生剪切力和彎矩等復雜應力，但是此時的混凝土強度相對較低，無法抵御混凝土內應力，此時裂縫便出現了。另外，如果突然給混凝土構件集中施加較大沖擊力或反復沖擊荷載大于模板極限荷載時，樓板也可能產生結構裂縫。

4 結語

導致混凝土結構裂縫產生的因素是多方面的，對應各類裂縫的分析也不能一概而論，必須從各環節提高認識，加強管理，做到防微杜漸，才能有效控制混凝土裂縫的產生，確保混凝土構件的施工質量，避免影響正常使用的裂縫產生，減少工程事故的發生。同時在投入使用的過程中要注意惡劣環境和溫濕度變化等外界因素對混凝土結構的不良影響，以保證建筑物結構的安全和正常使用。

[1] 馮文元,馮志華.建筑結構檢測與鑒定實用手冊[M].北京：中國建材工業出版社，2007.

[2] Mario Collepardi，Silvia Collepdi.混凝土配合比設計[M].劉數華，李家正，譯.北京：中國建材工業出版社，2009.

[3] 卜良桃.房屋裂縫檢測與處理技術規程應用與工程實例[M].北京：中國建筑出版社，2013.

Discussiononconcretecrackspreventionandcontrol

GuoChang

(LiulinGongzhengBuildingEngineeringQualityDetectionCo.,Ltd,Liulin033300,China)

The thesis introduces concrete cracks categories. In light of concrete cracking causes, starting from aspects of survey design phase, construction phase and environment temperature influence, it describes concrete crack preventing and controlling measures, so as to guarantee concrete member construction quality.

concrete, cracks, steel, load

1009-6825(2017)23-0098-03

2017-06-08

郭 昌(1975- )，男，工程師

TU755

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