鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制

徐猛 田野

摘 要：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土結(jié)構(gòu)，特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題一直是困擾業(yè)界的技術(shù)難題，大量工程實(shí)踐表明，一般情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均為帶裂縫使用，土木工程相關(guān)規(guī)范有非常明確的規(guī)定，只要裂縫寬度不超標(biāo)，其發(fā)展情況可控，則仍舊認(rèn)為構(gòu)件安全、可靠，但裂縫的存在影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，尤其是抗?jié)B性方面尤為顯著。為此，加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫研究，并采取針對(duì)性的措施，有利于提高結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；裂縫分類；危害；成因；控制措施

引言

近年來(lái)，混凝土材料在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，而裂縫問題是鋼筋混凝土材料中一種不可避免的現(xiàn)象。在工程實(shí)際中，裂縫是導(dǎo)致工程損壞和坍塌的主要原因，盡管裂縫的存在不會(huì)直接破壞建筑物結(jié)構(gòu)，但是裂縫存在很容易引起滲漏，降低結(jié)構(gòu)耐久性，導(dǎo)致混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕等，直接或者間接地影響了結(jié)構(gòu)使用壽命。為此，文章將對(duì)裂縫分類、危害、成因和控制措施進(jìn)行分析，希望為相關(guān)人員提供參考。

1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類及危害

1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類

按照結(jié)構(gòu)裂縫開裂程度可以分為貫穿裂縫、表面裂縫、破壞性裂縫；按照裂縫發(fā)展情況可以分為穩(wěn)定裂縫、不穩(wěn)定裂縫、閉合裂縫和非閉合裂縫；按照裂縫表面形狀可以分為縱向裂縫、斜裂縫、網(wǎng)狀裂縫、橫向裂縫、不規(guī)則短裂縫、爆裂狀裂縫等；按結(jié)構(gòu)裂縫的影響因素分類，可分為材料因素形成的裂縫、設(shè)計(jì)因素形成的裂縫、溫度因素形成的裂縫、使用因素形成的裂縫、施工因素形成的裂縫、不均勻變形因素形成的裂縫、鋼筋銹蝕形成的裂縫等幾大類；按結(jié)構(gòu)裂縫尺寸大小分類，可分為微觀裂縫、宏觀裂縫等。其中，微觀裂縫是一種鋼筋混凝土內(nèi)部本身固有的裂縫，一般主要存在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，這種裂縫不連續(xù)，尺寸相對(duì)較小，并且通常情況下，其裂縫寬度也小于5mm。而宏觀裂縫主要是指尺寸相對(duì)較大的裂縫，一般情況下，裂縫寬度超過5mm，主要分布于鋼筋混凝土內(nèi)部或結(jié)構(gòu)表面。

1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害

鋼筋混凝土裂縫是不可避免的，如果裂縫沒有進(jìn)一步擴(kuò)展，或者擴(kuò)展程度在一定安全系數(shù)允許范圍內(nèi)，這種情況下，將不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞影響。實(shí)際工程施工過程中，在溫度、干縮的情況下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部細(xì)微裂縫將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，并逐步相互貫通，進(jìn)而發(fā)展成為尺寸較大的裂縫，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成極大危害，常見危害有：第一，影響構(gòu)筑物、建筑物的外形美觀；第二，影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用和承載能力第三，導(dǎo)致保護(hù)層崩落，進(jìn)而使得鋼筋銹蝕；第四，影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能以及使用壽命；第五，降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度，影響建筑物的整體性；第六，當(dāng)裂縫發(fā)展到較大程度后，可能的導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失去承載能力，進(jìn)而造成返工，浪費(fèi)原材料，導(dǎo)致工期延遲，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

2.1建筑材料質(zhì)量影響

當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑所使用的水泥可能會(huì)存在異常凝結(jié)或者異常膨脹等問題，不具備較高的安定性。鋼筋混凝土所使用的水泥，由于蒸發(fā)現(xiàn)象所引起的內(nèi)外部溫差，會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫；當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中含泥量過高或混凝土配比不合格也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)；同時(shí)，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于水硬性材料，外露在空氣中會(huì)造成干燥收縮問題，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土配比不達(dá)標(biāo)，并在外加劑等其他材料的影響下，極易使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂。

2.2施工工藝影響

建筑工程混凝土施工是一個(gè)復(fù)雜的過程，主要包括混凝土配比、攪拌、澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)，每個(gè)施工環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，例如混凝土拌合不均勻、攪拌時(shí)間沒有達(dá)到質(zhì)量控制要求、混凝土澆筑速度過快、混凝土結(jié)構(gòu)支撐模板下沉、初期沒有重視澆水降低干燥速度、支撐模板太早拆除、混凝土結(jié)構(gòu)保養(yǎng)工作未到位、保護(hù)層厚度不足等，諸多原因均有可能造成建筑混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫現(xiàn)象，這也突出建筑施工中質(zhì)量控制的重要性。

2.3溫度變化

環(huán)境溫度差異過大或者是混凝土表面溫差過大都會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。溫度差異過大將會(huì)導(dǎo)致混凝土外部熱脹冷縮與內(nèi)部熱脹冷縮的程度不一致，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)鋼筋混凝土抗拉強(qiáng)度小于該拉應(yīng)力時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.4荷載作用

如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間承受較大荷載，將會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，例如施工中，在擺放、堆積材料等重物時(shí)，沒有合理設(shè)置墊塊的位置，導(dǎo)致其重量大于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的最大荷載量，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

3.1加強(qiáng)對(duì)建筑材料的管理

首先，由于水泥是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的主要成分，因此，在水泥選擇中，要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，選擇水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥，禁止使用指標(biāo)不合格的水泥，如果水泥質(zhì)量不合格將會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致大面積裂縫出現(xiàn)；其次，骨料選用要恰當(dāng)，不能存在堿性反應(yīng)，有毒有害物質(zhì)及其含量要符合建筑物混凝土用料的相關(guān)比例；最后，對(duì)于混凝土外摻料應(yīng)適量，盡量選用粉煤灰、減水劑等外部添加劑，對(duì)于超大、超長(zhǎng)建筑物或構(gòu)筑物可適量添加膨脹劑，目的是改善混凝土結(jié)構(gòu)性能，降低混凝土結(jié)構(gòu)中水泥用量和用水量，減少裂縫出現(xiàn)。

3.2規(guī)范施工工藝 提高相關(guān)人員技術(shù)水平

設(shè)計(jì)人員水平和施工人員技術(shù)水平對(duì)鋼筋混凝土施工具有重要影響，要想提高混凝土施工質(zhì)量，可以從這兩方面入手，提高相關(guān)人員的綜合素質(zhì)，嚴(yán)格按照工藝順序進(jìn)行。第一，優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，重視技術(shù)較低，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行作業(yè)；第二，加強(qiáng)質(zhì)量控制，動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)管；第三，重視鋼筋混凝土保養(yǎng)工作，以確保鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要求，以免存在開裂問題；第四，定期對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高施工人員技術(shù)水平，掌握工藝要點(diǎn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，提高施工質(zhì)量。

3.3加強(qiáng)溫差控制 做好養(yǎng)護(hù)工作

當(dāng)前，鋼筋混凝土施工中，為了減少溫度對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響，要合理控制，主要考慮自然環(huán)境影響以及太陽(yáng)照射等自然因素。同時(shí)，還應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及施工作業(yè)圖紙完成施工作業(yè)。針對(duì)因太陽(yáng)照射時(shí)長(zhǎng)所引起的裂縫問題，要在認(rèn)真做好保養(yǎng)工作的基礎(chǔ)上，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外表溫度的差異小于25℃。當(dāng)遇到風(fēng)雨天氣時(shí)，還應(yīng)該利用防雨布進(jìn)行遮蓋，并暫時(shí)停止?jié)仓鳂I(yè)。在鋼筋混凝土施工作業(yè)時(shí)，還應(yīng)該考慮加入水化特性較低的材料。為了更好地解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，施工人員還要合理設(shè)置伸縮縫位置和支座，通過提升鋼筋混凝土彈力的方式達(dá)到保障建筑質(zhì)量的目的。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所訴，鋼筋混凝土裂縫是影響結(jié)構(gòu)安全、耐久性的重要因素，由于導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因較多，在實(shí)際施工中，要針對(duì)鋼筋混凝土裂縫成因，從材料、施工、溫度控制等多方面，進(jìn)行全方位、系統(tǒng)性的分析，把握質(zhì)量控制要點(diǎn)，減少鋼筋混凝土裂縫，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

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