蔣楠 方利壘

摘 要：建筑工程項目建設中混凝土裂縫是常見的一種現(xiàn)象，在建筑結(jié)構(gòu)設計階段，設計人員應該對裂縫出現(xiàn)的原因進行分析，并采取合理的設計策略，降低結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設計；裂縫控制；結(jié)構(gòu)裂縫

引言

房屋建筑構(gòu)造是否能達到應有的建筑穩(wěn)定性，其在根本上決定于混凝土材料的各項基本性能。在目前看來，現(xiàn)澆混凝土已經(jīng)可以適用于當前的各類房屋建筑的，而與之有關(guān)的建筑總體性能也實現(xiàn)了突顯的轉(zhuǎn)變與優(yōu)化。但是與此同時，現(xiàn)澆混凝土一般來講都很難徹底杜絕混凝土開裂，其中包含塑性裂縫、應力裂縫以及結(jié)構(gòu)裂縫等。因此針對上述不同種類的混凝土裂縫而言，應當明確裂縫根源并且著眼于綜合性的裂縫控制。

1 裂縫對房屋建筑的影響

結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生對建筑本身會產(chǎn)生使用、耐久性及安全方面的影響，同時使用者會產(chǎn)生感官上的恐慌，如不及時有效的處理，裂縫開展會隨時間的推移而加劇。第一，使用方面的影響。結(jié)構(gòu)外墻、底板、頂板產(chǎn)生的貫通裂縫會使建筑產(chǎn)生滲水、漏水現(xiàn)象，造成室內(nèi)積水、裝修發(fā)霉或脫落，嚴重影響建筑的正常使用和維護，此類情況在日常最為普遍，且較難處理徹底。第二，耐久性方面的影響。結(jié)構(gòu)裂縫一旦產(chǎn)生，特別是與水土直接接觸的結(jié)構(gòu)面，會使混凝土中鋼筋的受侵蝕程度加劇而產(chǎn)生銹蝕，鋼筋與混凝土的握裹性能降低及鋼筋的有效截面減少，從而導致鋼筋混凝土構(gòu)建使用壽命縮短。第三，強度及安全方面的影響。隨著結(jié)構(gòu)裂縫的開展，特別是穿透型裂縫和深度裂縫，會明顯降低結(jié)構(gòu)的整體剛度，抗剪、抗彎、抗拉強度也會受到明顯的影響，同時整體結(jié)構(gòu)由于裂縫的產(chǎn)生，會出現(xiàn)應力重分布，改變原設計的結(jié)構(gòu)受力及傳導模式，從而導致結(jié)構(gòu)的受力及安全性能降低。

2 房屋現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫的根本原因

2.1 欠缺最優(yōu)的材料配比

從混合物的角度來講，混凝土本身含有相應比例的砂礫、骨料、外加劑與水泥等。在此前提下，針對混凝土包含的上述各類成分都要將其限定于相應配比，如此才能致力于杜絕裂縫的頻繁出現(xiàn)。然而不應忽視，現(xiàn)澆混凝土如果并沒能達到最優(yōu)的各類材料配比，則會顯著減損其固有的綜合性能。因此為了根除混凝土裂縫，則需首先致力于優(yōu)化其中的各項配比因素并且妥善監(jiān)管配料質(zhì)量。

2.2 溫差會產(chǎn)生裂縫

在施工期間，由于大體積混凝土產(chǎn)生的大量水化熱，大氣溫度的變化以及環(huán)境中的高環(huán)境溫度，可能發(fā)生溫度變化導致裂縫的產(chǎn)生。大部分建筑物由磚石和混凝土組成。在固化過程中，由于水化作用，混凝土的溫度在短時間內(nèi)上升，并且磚石的溫度不會改變，導致混凝土和磚石之間出現(xiàn)溫差。由于房屋的結(jié)構(gòu)有一定的限制，混凝土和磚石屬于兩種不同的材料，線膨脹系數(shù)不同，一旦溫度變化，屋頂和墻壁就會產(chǎn)生溫度變化與內(nèi)部壓力成正比。一旦建筑物部件的溫度負荷高于拉伸強度或剪切強度，就會出現(xiàn)裂縫。此外，建筑物在使用過程中暴露在陽光下，特別是在夏天天氣炎熱時，日照時間較長，建筑物的耐熱性降低，導致地板與墻壁之間出現(xiàn)間隙，存在溫差，進而導致溫度裂縫。

2.3 結(jié)構(gòu)不合理產(chǎn)生裂縫

混凝土澆筑分塊較大也會產(chǎn)生裂紋，世界上沒有理想的剛體，受力后發(fā)生變形是普遍存在的，無論是多高承載力的地基，彈性變形和非彈性變形總是客觀存在的，因此，當澆筑混凝土對相應基礎(chǔ)施加壓力時，如果基礎(chǔ)不均勻沉降和變形發(fā)生在部分混凝土已固結(jié)之后，由于這部分混凝土早期強度不足，往往局部應力超出當時混凝土的強度，則這部分混凝土會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點是大致方向垂直于基礎(chǔ)，由一條或幾條主裂縫構(gòu)成，根據(jù)地基沉降及變形的大小，裂縫寬度不等。

3 建筑結(jié)構(gòu)設計中控制裂縫的有效措施

3.1 提高混凝土配比水平

第一，合理調(diào)整配合比，減少水泥用量，適當?shù)牟捎梅勖夯掖嫠嗟哪z凝作用。使混凝土主要靠粗骨料之間的機械咬合和接觸來提高承載力，水泥盡量只起到膠合作用，水化反應總量減少了，水化反應引起的干縮就會相應減少。以此來達到減小第一種裂縫的目的。第二，另外一方面可以通過摻加適量微膨脹劑使?jié)仓蟮幕炷谅晕⑴蛎?，以抵消部分收縮，工程實踐中預應力管道注漿，箱梁頂板人洞的封口混凝土，連續(xù)剛構(gòu)橋的合龍段混凝土都需要摻加部分微膨脹劑來抵消收縮變形。第三，選用安定性好的水泥作為膠凝材料。水泥安定性中重要的指標就是體積安定性，安定性好的水泥收縮較小。

3.2 加強配筋力度

結(jié)合建筑工程實際，合理選擇配筋的設置，能在很大程度上避免混凝土裂縫的問題。在建筑不同部位的建筑構(gòu)件中，配筋率往往會不同，有一定的差別。因此，以下主要從板、梁、后澆帶方面進行分析：在進行板配筋設計中，應嚴格把控配筋的數(shù)量，不能夠過多，如果配筋數(shù)量超出設計標準，也經(jīng)常會在施工階段出現(xiàn)混凝土裂縫；在進行梁側(cè)受拉鋼筋配置設計，需要在建筑磚混結(jié)構(gòu)的樓面板上適當增設圈梁，還需要在屋面的跨中上部等特殊部位，結(jié)合規(guī)范標準要求加設雙向鋼筋網(wǎng)；結(jié)合實際工程，提前做好后澆帶預先設計。兩側(cè)混凝土完成收縮后，在進行后澆帶的混凝土澆筑，能夠在很大程度上避免混凝土裂縫問題。在混凝土中加入外加劑，混凝土內(nèi)部密實度會顯著增加，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所增強，因混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫問題也會減少。而在配筋設計過程中需求遵循“抗放結(jié)合”的原則，即當裂縫出現(xiàn)時增設受拉鋼筋控制裂縫，而到受拉鋼筋作用不明顯時可適量減少受拉鋼筋的設計比例，改用沉降縫、伸縮縫、滑動層、添加膨脹劑、增設膨脹加強帶等模式，預先設計后澆帶，當混凝土收縮完成之后再進行后澆，然后促使混凝土裂縫現(xiàn)象得到良好的改善，而添加膨脹劑及膨脹加強帶則是通過增加混凝土密實度來減少收縮裂縫。

3.3 防止溫度應力裂縫的措施

在溫度應力裂縫中，建筑物頂部和底部的內(nèi)外縱壁上的斜裂縫是相對頻繁且具有代表性的。預防措施主要包括以下內(nèi)容：第一，在治理裂縫工作的實施中，預防應該是主要方面：規(guī)劃和選材。施工應根據(jù)實際情況進行，并進行全面規(guī)劃。應根據(jù)施工項目所在的區(qū)域選擇屋面保溫層，以充分保證保溫層的施工質(zhì)量，以減少屋頂與屋面之間的溫差。進行砌筑并避免溫差過大，防止結(jié)構(gòu)擴張和收縮的出現(xiàn)。同時，伸縮縫應按照有關(guān)要求和規(guī)定進行布置和設計，以進一步減弱因溫度變化引起的墻體變形。第二，在施工過程中，除了要進行較長的凝固時間外，在選擇水泥時應該存在較低程度的水化熱。將水泥施加到其溫度時應小心。且在混凝土攪拌過程中，在炎熱的夏季天氣應使用低溫水混合。一旦混凝土達到初始強度，應嚴格控制水分和溫度固化條件，以確保充分保證混凝土表面的溫度和濕度，并完全避免表面裂縫的形成。當加入混合物時，應合理控制劑量。

3.4 選擇最佳的施工強度等級

混凝土裂縫在根本上關(guān)乎現(xiàn)有的強度等級，與此同時，水灰比等數(shù)值也直接決定于現(xiàn)有的混凝土基礎(chǔ)強度。在某些施工情形下，如果有必要添加更多的水泥，那么也會顯著增大目前現(xiàn)存的裂縫可能性，對此應當予以更多關(guān)注。由此可見，針對施工強度等級應當保障其符合最佳的等級限度，尤其是關(guān)于柱體與墻體而言。此外，關(guān)于某些特殊性較強的混凝土部位還需適當優(yōu)化現(xiàn)有的混凝土級別，并且限定于C30的最低混凝土等級。

4 結(jié)語

混凝土作為常規(guī)建筑材料已經(jīng)應用到建筑工程的方方面面，控制好混凝土裂縫，提高構(gòu)件的耐久性是一個關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和建設投資的大事，本文意在拋磚引玉，希望在將來能夠看到更多的好的裂縫防治措施出現(xiàn)在工程實踐中。

參考文獻

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