略論砼結(jié)構(gòu)開裂的原因與防治措施

陳文峰

摘 ?要：建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是很普遍的現(xiàn)象，其中最常見的要數(shù)鋼筋砼構(gòu)件以及磚墻裂縫。本文擬對砼結(jié)構(gòu)開裂的原因與防治措施進(jìn)行探討，供參考。

關(guān)鍵詞：砼結(jié)構(gòu)裂縫;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工管控

砼結(jié)構(gòu)裂縫一直是施工中常見質(zhì)量問題，也是工程人一直想解決又不能徹底根除的痛。砼結(jié)構(gòu)裂縫嚴(yán)重影響到了建筑結(jié)構(gòu)外觀、使用功能和結(jié)構(gòu)的耐久性。實(shí)踐證明，在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設(shè)計(jì)手段、施工手段來克服。

1砼結(jié)構(gòu)常見裂縫及原因

砼是一抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當(dāng)發(fā)生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時，極容易產(chǎn)生裂縫。

1.1 材料質(zhì)量問題

材料質(zhì)量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好，若工程上用了這等不合格的材料就會產(chǎn)生“豆腐渣工程”。所以說只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了，工程質(zhì)量才會在根本上得到保證。

1.2 施工工藝問題

1.2.1 水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石的砼干縮通常是導(dǎo)致砼裂縫的重要原因。

1.2.2 砼是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個重要標(biāo)志是成型后砼的均勻性和密實(shí)程度。因此砼的攪拌、運(yùn)輸、澆搗、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

1.2.3 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、過早拆模等都可能造成砼開裂。施工過程中，鋼筋表面污染、砼保證層太小或太大，澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

1.2.4 砼養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切，早期表面干燥或早期內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。

1.2.5 避免在極端天氣條件下施工，可以減少砼結(jié)構(gòu)的開裂情況。

1.3地基變形。在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應(yīng)力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

1.4 溫度變形。砼具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/0C.當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，就會產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積砼的裂縫等。

1.5濕度變形。砼在空氣中結(jié)硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等，通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。砼的收縮值一般為0.2～0.4‰，其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物，通常是摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

1.6 結(jié)構(gòu)受荷。結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋砼構(gòu)件在承受了30～40%的設(shè)計(jì)荷載時，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不易察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往是在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上，所以在一般情況下鋼筋砼構(gòu)件是允許帶裂縫工作的（有些資料上稱無害裂縫）。在鋼筋砼設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2～0.3mm.對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。

1.7設(shè)計(jì)構(gòu)造。結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中，構(gòu)造處理不當(dāng)，現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設(shè)附加箍筋，或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致砼開裂。

1.8徐變。砼徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面砼受壓徐變，可以使構(gòu)件變形增大2～3倍，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。

2砼結(jié)構(gòu)常見裂縫防治措施

2.1材料選用

2.1.1水泥：應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。

2.1.2 粗骨料：宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿性反應(yīng);有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。

2.1.3 細(xì)骨料：宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。

2.1.4 外摻加料：宜采用減水劑等外加劑，以改善砼工作性能，降低用水量，減少收縮。

2.2配料

2.2.1 配合比設(shè)計(jì)：應(yīng)采用低水灰比、低用水量，以減少水泥用量。

2.2.2 禁止任意增加水泥用量。

2.2.3配制砼時計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，攪拌均勻，離析的砼必須重新拌勻后，方可澆筑。

2.3 配筋

鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工，尤應(yīng)重視以下各點(diǎn)：

2.3.1 鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。

2.3.2 鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。

2.4 模板工程

鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防，在模板工程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

2.4.1 模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致砼裂縫。

2.4.2 模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載2.4.特別是動荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。

2.4.3 合理掌握拆模時機(jī)，拆模時間過早，應(yīng)保證早齡期砼不損壞或不開裂，但也不能太晚，盡可能不要錯過砼水化熱峰值，即不要錯過最佳養(yǎng)護(hù)介入時機(jī)。

2.5 砼澆筑

砼澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度;加強(qiáng)砼的早期養(yǎng)護(hù)，并適度延長養(yǎng)護(hù)時間，在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。

2.6 設(shè)計(jì)構(gòu)造

建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下，力求簡單，平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂;合理布置縱橫墻，縱墻開洞應(yīng)盡可能小;控制建筑物有長高比，長高比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。

2.7 施工技術(shù)

加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后應(yīng)及時通知勘察及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場驗(yàn)收，對較復(fù)雜的地基，設(shè)計(jì)方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時，必須先對其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工;開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結(jié)構(gòu);合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時，一般應(yīng)先施工較;深的基礎(chǔ)，以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。當(dāng)建（構(gòu)）筑物各部分荷載相差較大時，一般應(yīng)施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結(jié)束語

在工程的建設(shè)中砼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的情況是十分普遍的，但是影響也是最重的，嚴(yán)重的情況甚至?xí)鸸こ探ㄖ锏奶虼藢τ陧沤Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題引起格外的重視，以便更好的為人民群眾建設(shè)優(yōu)質(zhì)的工程而努力。

參考資料

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[3] ?建筑工程裂縫防治技術(shù)規(guī)程：JGJ/T317-2014[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.