施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫防治探討

閆勇

摘要：結(jié)構(gòu)性裂縫是因混凝土結(jié)構(gòu)荷載不足而導(dǎo)致的，它的出現(xiàn)很可能是結(jié)構(gòu)破壞的先兆，很可能直接危及結(jié)構(gòu)的安全性，因此探討其裂縫的成因及防治措施很有必要。在本文中，首先從破壞形式和擴展性質(zhì)上分析了結(jié)構(gòu)性裂縫的分類，進而從設(shè)計、施工及其他方面分析了結(jié)構(gòu)性裂縫的形成原因，最后從 闡述了結(jié)構(gòu)性裂縫的防治措施，以期能給類似工程提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：施工混凝土；結(jié)構(gòu)性裂縫；防治方法

前言

混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，其一般分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。所謂混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫，其多是由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到限值，造成承載力不足引起的。一旦混凝土結(jié)構(gòu)建筑出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性裂縫，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析，并及時采取相應(yīng)的加固措施。在本文中，筆者從自身實踐經(jīng)驗出發(fā)，著重從裂縫的類型成因及防治措施這三個方面進行簡要闡述，以期能給類似工程提供借鑒參考。

1混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的分類

1.1根據(jù)其受力性質(zhì)和破壞形式分，結(jié)構(gòu)性裂縫可分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。

1.脆性破壞

脆性破壞是指混凝土結(jié)構(gòu)在破壞前沒有明顯變形或其他明顯的預(yù)兆而突然發(fā)生。一旦出現(xiàn)脆性裂縫，對結(jié)構(gòu)強度影響很大，是結(jié)構(gòu)破壞的征兆，因此一旦發(fā)現(xiàn)要及時采取加固措施或其他安全措施。屬于脆性裂縫的有：受壓構(gòu)件裂縫、受彎構(gòu)件的受壓區(qū)裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫、后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件端部局壓裂縫等。

2.塑性破壞

塑性破壞是指事先有明顯的變形和裂縫預(yù)兆，斷裂時斷口呈纖維狀。當(dāng)出現(xiàn)塑性裂縫時，應(yīng)根據(jù)裂縫的位置、長度、深度及發(fā)展情況來診斷其是否會危及結(jié)構(gòu)的安全性。若塑性裂縫未超過規(guī)定的容許值時，則可不必加固。一般，屬于塑性裂縫的有：受拉構(gòu)件正載面裂縫，受彎構(gòu)件和大偏心受壓構(gòu)件正載面受拉區(qū)裂縫等。

1.2按裂縫的擴展性質(zhì)分，結(jié)構(gòu)性裂縫通常可分為三種：一是穩(wěn)定裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；第二種是活動性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態(tài)和周圍溫度、濕度變化而變化；第三種是發(fā)展裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。由于在施工中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，若裂縫的長度和寬度屬于規(guī)范范圍內(nèi)，則視為安全構(gòu)件；若裂縫不斷擴展，則須視其所處環(huán)境來判別其安全性。

2結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因

2.1設(shè)計原因引起的結(jié)構(gòu)性裂縫

如，樓板剛度不足，在設(shè)計時未能充分考慮混凝土的收縮特性，導(dǎo)致其剛度較小；樓板構(gòu)造配筋設(shè)計不周，在中部板面沒有配置相應(yīng)的鋼筋，導(dǎo)致樓板板面的混凝土在收縮時沒有板面鋼筋的約束；樓板內(nèi)布線欠合理，水電管交叉設(shè)計，將其設(shè)計在單層的雙向配筋處，從而削弱了樓板的抗拉強度；設(shè)計中混凝土的膨脹劑率設(shè)置不合理，只設(shè)置了膨脹劑的摻量和品種，卻忽略了其最佳膨脹率，導(dǎo)致其實際的膨脹率沒有達(dá)到施工規(guī)范要求。

2.2施工原因引起的結(jié)構(gòu)性裂縫

如，鋼筋配置位置不當(dāng)，直接影響到結(jié)構(gòu)的強度和剛度。如梁鋼筋位置在施工時設(shè)置不當(dāng)，偏向了中和軸，就大大減小了梁板的有效剛度，當(dāng)承載力超過負(fù)荷后，就會出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)梁板斷裂的現(xiàn)象。又如，在施工中因模板標(biāo)高偏低、模板立柱因立于回填土而下陷、現(xiàn)澆混凝土的支模方法不當(dāng)，以及混凝土原材料不合格（如原材料的品種不合適，或是原材料在運輸和進入施工現(xiàn)場后性質(zhì)產(chǎn)生變化等）、施工超載等等，都有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。

2.3使用原因引起的結(jié)構(gòu)性裂縫

如，在混凝土結(jié)構(gòu)上任意鑿孔洞、溝槽等，或是不考慮建筑結(jié)構(gòu)的基本承載力任意加層，不考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計因素等，隨意改變建筑的使用功能等，都可能會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)承受的承載力超過負(fù)荷，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。

3施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的防治方法

3.1科學(xué)合理地進行設(shè)計

要防治混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生，首要的則要在設(shè)計環(huán)節(jié)對結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)進行處理和控制。如，1）在設(shè)計樓板剛度時，應(yīng)將混凝土的收縮性等一些因素考慮進去，以保證其具有足夠的剛度和強度；2）樓板應(yīng)雙層雙向配置配筋，屋面、轉(zhuǎn)換層樓面配筋宜加強；3）建筑混凝土結(jié)構(gòu)在投入使用會不可避免會出現(xiàn)鑿打各種孔洞的需要，為了避免在鑿打過程中出現(xiàn)裂縫，在設(shè)計時做好孔洞開鑿前的設(shè)置，并做好細(xì)節(jié)的處理；4）在設(shè)計水電管線時，首先要避免出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，如實在無法避免交叉時應(yīng)將交叉部位設(shè)置在梁或墻上，且在管線集中或是交叉的地方加設(shè)加強筋，并在上下部鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)；5）合理設(shè)計膨脹率（如在加強帶處，采用小膨脹混凝土?xí)r，應(yīng)限制其膨脹率為0.02%-0.03%，若是采用大膨脹混凝土，其膨脹率則應(yīng)限制為0.04%-0.06%）。

3.2科學(xué)設(shè)定混凝土的配合比

配合比是混凝土施工最基本的依據(jù)，需要試驗室嚴(yán)格按照施工規(guī)程經(jīng)室內(nèi)適配后決定。如果配合比不合適，就易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。因此，為了能盡可能地減少結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，首先應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的強度來選擇水泥品種和用量，并盡可能地選用低等級水泥，以減少水化熱。在實際工程中，很多施工單位為了能減少水化熱，一般是用粉煤灰等外加劑來代替部分水泥，這樣不僅節(jié)約了水泥的用量，還達(dá)到了工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。其次，選用合理的砂率值，應(yīng)根據(jù)混凝土拌合物的坍落度、黏聚性和保水性等特征來確定，以保證混凝土在施工過程中不會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。第三，選用合理的骨料級配，這關(guān)系到混凝土的和易性。因混凝土和易性不好時，在拌合時就需要增加膠凝材料或是加大砂率，這就有可能會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮裂縫。第四，外加劑的摻加。一般，施工隊伍為了能盡可能節(jié)約水泥，并改善混凝土的工作性能，在拌合時都會或多或少地?fù)郊油饧觿鐪p水劑和緩凝劑等等。但在選用外加劑時，一定要嚴(yán)格把關(guān)其質(zhì)量和摻加量。如，若摻加過量的減水劑，則就會增加混凝土中的自由水，使其坍落度加大，混凝土出現(xiàn)利息現(xiàn)象，而且多余水分從混凝土表面滲出后就會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)干縮裂縫。

3.3加強混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護

因結(jié)構(gòu)性裂縫是由于承載力不足而引起的，但非結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，在一定程度上也會影響到結(jié)構(gòu)的荷載的承重力。因此，要防治結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，也要切實做好混凝土的結(jié)構(gòu)養(yǎng)護。因此，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后，要根據(jù)混凝土拌合物的性能、氣候等情況來采取一定的養(yǎng)護措施，如進行濕養(yǎng)護，在混凝土澆筑后第二天進行灑水養(yǎng)護，每天2-5次，使其在初期階段能保持適宜的溫度和濕度，以避免干縮裂縫和溫度裂縫的出現(xiàn)。但若在冬季施工，則需在混凝土表面加蓋塑料薄膜以及草簾子等，或是采用混凝土養(yǎng)護劑涂刷在混凝土表面等，以防止混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，從而提高混凝土的強度和耐磨性。而在養(yǎng)護期間，應(yīng)避免一切外力直接施加于混凝土表面，且應(yīng)待混凝土達(dá)到足夠強度時才能拆除模板。

結(jié)束語

總而言之，混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，是結(jié)構(gòu)破壞的先兆，會危及結(jié)構(gòu)的安全，因此對其進行分析并提出相應(yīng)的防治措施很有必要。在本文中，從設(shè)計、施工及使用等方面去分析混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因，而這些因素對裂縫的影響并非單獨存在的，而是在相互聯(lián)系和制約的情況下產(chǎn)生影響。在弄清了裂縫的成因后，針對其提出有針對性的防治措施，能盡可能最大限度地避免結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]董文波.房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施[J].科技資訊，2012（04）.

[2]蘇同柱，孫波.工民建混凝土施工中結(jié)構(gòu)性裂縫的預(yù)防與控制[J].中華民居，2012（7）.

[3]劉洋，張磊.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防和施工技術(shù)的探討[J].中國科技博覽，2011（36）.