《建筑混凝土结构裂缝常见问题浅析》

建筑混凝土结构裂缝是较为常见的问题。首先，材料方面，水泥的质量、骨料的级配等因素可能引发裂缝。若水泥安定性差，水化过程中产生不均匀膨胀，导致裂缝。施工过程中，振捣不密实，混凝土内部存在空隙，在受力或收缩时容易产生裂缝。养护不当也是重要原因，如养护时间不足、湿度不够，混凝土表面水分散失过快，内外收缩不一致。此外，结构设计不合理，如荷载计算不准确、构件截面尺寸过小，在承受实际荷载时会出现裂缝。这些裂缝不仅影响建筑外观，还可能降低结构的安全性和耐久性。

论文关键词：混凝土结构裂缝原因 预防措施
   
    论文摘要:建筑混凝土结构裂缝是极为普遍的现象，其中较多的要数钢筋混凝土构件。实践证明，混凝土结构件和相当部分裂缝是可以通过设计手段、施工措施来克服的，本文就常见的容易忽视问题，引发裂缝的原因进行归纳，并提出相应的预防措施。
   
   
    1、常见混凝土裂缝原因分析
   
    混凝土是一种抗拉能力极低的脆性材料，尤其工业建筑改扩建项目，在施工和使用过程中，当发生温度、湿度变化，轧机震动、地基不均匀沉降时，极容易产生裂缝。近年来，随着建筑技术、建筑材料、施工工艺的发展和试验检测手段的进步，不仅重视其物理性能，同时重视其化学性能。
    1.1、材料质量
    材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”，所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。
    1.2、地基变形
    在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定与地基变形的情况，由于地基变形的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。
    1.3、施工工艺 施工工艺着重强调以下几点：
    (1)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
    (2)混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
    (3)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉等都有可能造成混凝土开裂。
    (4)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。
    1.4、结构受荷
    结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用都可能出现裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%一40%的设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm。对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。
    1.5、设计构造
    结构构件截面突变或因开洞、留槽引起应力集中；构造处理不当，现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
    1.6、湿度变形裂缝
    普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。这类裂缝，在现浇剪力墙、水池底和壁等工程结构中最为常见。
    1.7、徐变裂缝
    结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用，其长期变形值可增加2～3倍，因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力，造成裂缝的出现。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。此类裂缝常见于受弯构件的拉区，其特征与承受荷载出现裂缝相同。
    2、预防措施
   
    2.1、材料选用
    (1)水泥:应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格水泥。
    2)粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。级配良好，孔隙率小，无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。
    (3)细骨料：宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。
    (4)外掺料：宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
    2.2、配料
    配合比设计：采用低水灰比、低用水量，以减少混凝土的收缩。禁止任意增加水用量。配制混凝土时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌要均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后，方可浇灌。
    2.3、配筋
    钢筋配置应严格按施工图施工，尤其应重视：钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。钢筋位置要正确。保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂，钢筋间距过大易引起钢筋之间的混凝土开裂。
    2.4、模板工程
    钢筋混凝土结构裂缝的预防，在模板工程中应注意：模板构造要合理，以防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载(特别是动荷载)作用下，模板变形过大造成开裂。合理掌握拆模时间，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
    2.5、混凝土浇筑
    混凝土浇筑时应防止离析显现，振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及时进行喷水养护。当浇水养护有困难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿等方法。
    2.6、施工技术
    (1)加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收后，方可进行下一步施工。
    (2)开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建(构)筑物间距较近时，一般应先施工较深基础，以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。
    在现代建筑施工过程中，钢筋混凝土工程尤为显见，混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量，在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制裂缝，使结构尽量不出现或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
   
    参考文献：
    1、陈晓东—浅谈商品混凝土结构裂缝的控制—泰州职业技术学院学报—2004-2
    2、商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措施—科技咨询—建筑科学2004-4
    3、王铁龙 工程结构裂缝控制北京 中国建筑工业出版社
    4、陈志源 土木工程材料（第2版） 武汉理工大学出版社 来源: 《建筑中文网》.

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200902/12565.htm