現澆混凝土梁裂縫成因檢測與分析

張 坤

(1.安徽省水利科學研究院合肥分院，安徽 合肥 230088； 2.安徽省建筑工程質量監督檢測站，安徽 合肥 230088)

1 概述

建筑業作為國民經濟賴以發展的基礎，一直處于支柱地位。而混凝土工程為建筑業的發展提供了基石。混凝土工程的優點有：

1)使用方便，有良好的可塑性。

2)價格較低，原材料豐富。

3)高強耐久，具有良好的耐久性。

4)性能易調，方便滿足各種結構工程的需要。

5)環保，混凝土可以利用礦渣、粉煤灰等工業廢料。

混凝土工程的缺點有：

1)自重太大。

2)容易產生裂縫。

正是由于混凝土的缺點，混凝土構件的裂縫可以說是很常見，盡管在施工中采取了很多措施和注意事項，但裂縫仍然存在。對于不影響結構安全和使用的裂縫做輕微處理即可，但裂縫影響到了結構安全及使用的時候，作為檢測人員，需要針對裂縫的成因進行分析，對癥下藥，進行加固處理，避免日后帶來不必要的安全隱患。為了進一步加深對混凝土裂縫的認識，消除裂縫帶來的安全隱患，本文對現澆混凝土梁的裂縫產生的原因進行了全面的分析和總結，便于日后更好的預防裂縫的發生。

2 工程實例

安徽某住宅安置房，設計為地下1層地上15層框架剪力墻結構，建筑面積約7 000 m2，該住宅樓設計使用年限為50年，梁板混凝土強度等級均為C30，-1層～7層面墻柱的混凝土等級為C35，7層以上墻柱混凝土等級為C30。現發現2層頂梁和3層頂梁的梁底及側面出現多條裂縫，且裂縫構件較多，為進一步了解該裂縫形成原因并為下一步處理提供依據。甲方委托我站對其裂縫成因進行檢查分析。根據委托要求并結合現場情況，我們需要采集以下數據：

1)結構混凝土抗壓強度;

2)結構鋼筋配置及構件截面尺寸；

3)裂縫寬度及深度。

3 檢測成果

1)現場對2層和3層分別抽取2根裂縫較多的梁采用回彈法檢測其混凝土抗壓強度，應用行業標準JGJ/T 23—2011評定，檢測結果詳見表1。

表1 回彈法檢測構件混凝土抗壓強度匯總表

2)對該梁的截面尺寸、鋼筋配置進行檢測并記錄梁底主筋保護層厚度和最外側主筋根數，依據JGJ/T 152—2008混凝土中鋼筋檢測技術規程和GB 50204—2015混凝土結構工程施工質量驗收規范對其操作及評論，檢測結果詳見表2。

表2 梁配筋情況及受力鋼筋保護層匯總表

3)對抽取的梁進行裂縫寬度及深度檢測，用裂縫測寬儀測量其裂縫寬度，并采用鉆芯法鉆取騎縫芯樣，研究其裂縫內部深度及開展情況，如圖1～圖5測得，所檢測的結果詳見表3。

表3 裂縫開展情況匯總表

4 裂縫成因分析

混凝土結構裂縫問題是具有綜合性質的復雜問題。設計配筋不足、地基不均勻沉降作用、各種外加荷載、溫度收縮作用、干縮變形、塑性變形等均會引起混凝土開裂。本工程裂縫發生在主體結構封頂前，二次結構尚未施工，排除了外加荷載產生裂縫的可能性。根據裂縫開展形態、分布位置也可以排除地基不均勻沉降造成的可能性。根據檢測結果，所抽檢構件的配筋、強度等級、截面尺寸滿足設計要求。通過對裂縫形狀、分布區域、發生時間等進行檢測與調查，綜合裂縫開展的特點，對設計施工圖計算分析，查閱原始資料及了解施工過程，對裂縫可能產生的原因進行綜合分析。根據施工單位提供的資料表明，該樓主體2層頂梁施工時間為2019年7月23日，溫度為28 ℃～33 ℃，西南風3級；3層頂梁施工時間為2019年8月9日，溫度為26 ℃～34 ℃，東北風3級。頂梁均采用泵送混凝土，坍落度較大，拆模前混凝土強度基本符合要求。根據檢測資料、裂縫特征和委托單位提供的資料表明，該類裂縫是混凝土塑性裂縫，即混凝土澆筑成型后還未硬化，處于可塑狀態時產生的裂縫。由于混凝土施工期間的水灰比大，因此在混凝土結硬過程中發生的體積變形(收縮)也較大，同時晝夜溫差變化及施工養護不當等原因共同作用，引起的混凝土早期收縮裂縫。該裂縫形成時，縫寬很小，不容易發現，在梁側箍筋位置及梁端剪力較大處尤為明顯，經過長時間溫度變化和荷載作用，使原先的微裂縫進一步開展，最終形成了這種間距較密、寬度較小、深度較淺的豎向裂縫。綜上所述：該類裂縫是混凝土塑性裂縫，由混凝土早期收縮引起的，易在箍筋位置出現，部分形成“U”形裂縫，裂縫開展深度較淺。

5 結語

通過分析，可知本文中混凝土梁產生的裂縫屬于塑性裂縫，是混凝土早期收縮裂縫，是由于混凝土內部和外部環境的溫差太大導致的。因此，減少內外溫差，就可以很好的控制混凝土早期裂縫。建議，在澆筑完混凝土后，用土工布或麻袋蓋一層，然后用塑料布蓋一層，進行保溫，加強養護。