发布时间：2013-04-10所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 在建筑工程施工中，混凝土裂缝是一个经常出现的问题，通常情况下，容易出现在施工阶段。如果不能及时有效的防止和控制会对整个工程的施工质量产生重要的影响，本文结合作者多年实践经验对混凝土的危害以及防治措施展开了全面的分析探讨。
摘要：在建筑工程施工中，混凝土裂缝是一个经常出现的问题，通常情况下，容易出现在施工阶段。如果不能及时有效的防止和控制会对整个工程的施工质量产生重要的影响，本文结合作者多年实践经验对混凝土的危害以及防治措施展开了全面的分析探讨。
关键词：混凝土裂缝；危害；防治措施
Abstract: In building construction, the concrete crack is a recurrent problem, usually; it is easy to occur during the construction stage. If not promptly and effectively prevent and control on the construction quality of the project have an important impact, based on years of experience on the harm and prevention measures of concrete launched a comprehensive analysis and discussion.
Key words: concrete crack; hazards; preventive measures
中图分类号：TU71文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02
1 前言
在现今国家经济发展的带动下，我国的商业、工业及民用建筑的需求量也日益增加，直接推进了建筑市场的飞速发展，所以使我国建筑水平更上了一个台阶。但现阶段由于我国市场经济的竞争趋势越来越激烈，也导致了建筑市场个别不良风气的滋生，比如个别发包方在工程发包时订制了不合理工期、个别承包方为节约成本盲目的缩短工期，都严重的影响了工程质量和使用安全。而影响工程质量的一个重要因素就是工程裂缝，工程裂缝最为普遍的是“一次结构裂缝”即混凝土裂缝。
2 混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段，其原因复杂多变，为了分析其成因，试作如下大致分类：
从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。
这种砼本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测仪等物理检验手段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从砼内部的裂缝中渗透出来。
宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的，但是这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。
宏观裂缝可分为以下几种：
2.1 收缩裂缝：在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中，梁、板、柱等小块体构件，特别是预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。
2.2 超载裂缝：砼构件超荷载使用时，造成变形、失稳或因疲劳等原因产生裂缝。一般均发生在构件受弯矩最大的部位，成条状，但分布不象收缩裂缝那样均匀，扩展方向也相反，一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因，往往是施工阶段在构件上不适当地施加施工荷载或者是上部建筑过早施工。另外，温度应力影响也是原因之一。
2.3 沉降裂缝：因地基差异沉降或构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种砼裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30°~40°角方向发展，宽度因荷载大小而异，与成降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须在设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。
2.4 龟裂裂缝：施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状或散射状，无规律，长度、宽度也不一致。
2.5 疏松裂缝：砼浇筑时因下料不均，致使砼材料离析，或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到砼表面，当然容易发现，如果只产生在砼内部，则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等，视下料或振捣情况而异。
3 裂缝形成的原因
砼裂缝成因很多，但可以主要归纳为以下几点：
3.1 砼的收缩：收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。
3.2 温度应力：砼内的水泥在水化反应中散出大量热量，使砼升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力。其大小与温差有关，并直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。
3.3 配筋不足：从实践中观察到，配筋间距大，配筋率小的砼结构开裂多，无筋砼比有筋砼开裂多。
3.4 砼材料及配合比：配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。
有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
3.5 养护条件：养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产， 现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。
3.6 施工质量：砼浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振等情况，会造成砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。砼内部气泡不能完全排除时，裂缝在钢筋表面 泡则降低了砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也将大大降低粘结力。
这些因素都会造成砼较大的收缩，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。
4 混凝土裂缝的危害
4.1 裂缝会使钢筋腐蚀，使其本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度都会下降，并可能导致结构应力重分配造成进一步破坏。
于2007年开工的某商业会馆工程，其主体形式为地上两层框架结构，建筑面积为5190㎡。由于建设单位在工程主体结构封顶后资金出现严重紧缺，所以导致了此工程暂停施工达3年之久。但是由于施工单位施工质量差，监理单位监管不力，造成了工程出现房心土沉降和二层顶板裂缝较多的质量问题。由于工程在停工前未组织进行屋面防水施工，导致每次雨雪天气后都出现楼板渗水现象。当建设单位组织工程复工时，应质量监督部门要求，建设单位请了专业建筑质量检测鉴定部门对工程的主体进行了鉴定，但由于屋面梁板裂缝较多，钢筋常年收到雨雪的腐蚀导致了工程鉴定结果不合格，为保证工程顺利进行下一步施工，建设单位高价邀请了专业结构加固施工队对工程不合格结构进行了加固，因而导致了工程的总体造价大幅度提高。所以有效地防止混凝土裂缝的出现也是提高工程质量、降低造价的重要因素。
4.2 对于地下室和屋面工程，裂缝会大大降低建筑物防水性，会严重危害使用安全。
在2008年开工位于天津市中心地带的某综合楼工程是天津市首个地下变电站工程，其主体形式为地下三层、地上12层，内部设有变电站、综合办公区、游泳馆、休闲娱乐会馆及酒店配套客房等区域，建筑面积共15371㎡，此工程为框架剪力墙结构。总包单位在结构外墙混凝土拆模施工后发现地下室外墙出现20cm-50cm不规则的竖向裂缝并伴有渗水现象的发生，于是总包单位及时与建设单位和监理单位取得联系，一同商讨解决此问题的措施。由于建设单位要求此工程必须评委天津市建设工程结构海河杯，所以此处理措施迟迟无人敢定。但由于工期较紧，此问题必须在地下变电站设备安装前解决完，因此建设单位经过多方联系请了设计院的设计总工和建筑行业的几位资深老专家来进行技术指导，经过各位专家的现场观察和理论分析后认为此裂缝是因为基础地下室外墙施工阶段由于当时正处于冬季施工阶段，总包单位在地下室施工后未能及时采取有效的取暖措施，导致了此温度收缩裂缝的生成。因此，此工程由于解决裂缝问题而失去了评结构海河杯的最佳时机。所以，为了保证工程的质量，施工单位需严格按照规范和冬季施工方案的要求进行施工，监理单位也需要严格对整个施工过程进行有效控制。
4.3 除以上两点，裂缝也严重损害建筑结构美观，所以根治裂缝是提高施工质量、保证使用安全的重要保证。
5 混凝土裂缝的处理方法及防治措施：
首先,你必须得先测量裂缝宽度及观察裂缝方向、是否贯通，判断裂缝是否稳定（裂缝是否已经停止扩展），裂缝是否有害；根据裂缝的形成原因和特性定性的判定结构受力的状态，评定结构的安全度、刚度以及抗裂度等性能，从而找出相应的防治修补措施。
5.1 裂缝是否稳定可以根据观测和计算的方法判定
5.1.1 观测：定期对裂缝宽度、长度进行观测、记录。观测的方法可在裂缝的个别区段及裂缝顶端涂上石膏，用读数放大镜读出裂缝的宽度。如果在相当长的时间内石膏没有开裂，则说明裂缝已经停止扩展，趋于稳定状态。但这里也要注意有些裂缝是随时间和环境变化而变化的，譬如贯穿温度裂缝在冬天由于混凝土冷缩而增大，夏天则因材料的膨胀而缩小。又如收缩裂缝初期的发展速度迅速，在1～2年内方可趋于稳定状态；这些裂缝变化都是正常现象。所谓发展中不稳定裂缝，主要是随时间持续不断增大的荷载裂缝和沉降裂缝等。钢筋混凝土结构在各种荷载作用下，一般在受拉区是允许带裂缝工作的，只要裂缝发展是稳定的，宽度在规范允许的范围内都是正常的。但是，裂缝稳定的结构，裂缝会不会继续扩展还要视外界的环境是否稳定，环境的变化可能引起旧的裂缝继续扩展，甚至还会出现新的裂缝，所以还应根据构件所处的具体环境加以分析。
5.1.2 计算：对于适筋梁，钢筋的应力是影响裂缝宽度的主要因素，因此可以通过对混凝土梁在按荷载短期效应组合下裂缝截面处纵向钢筋应力的计算来判定裂缝是否稳定，
5.2 砼裂缝预防措施
根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
5.2.1 设计图纸方面
在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
5.2.2 制定指导性较强的施工方案
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意，一般来说，因尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区，确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。
5.2.3 加强施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：首先砼要有合适的配合比，选择合适的配合比，不仅要满足强度要求、施工要求，还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比，在满足强度要求的原则下，尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理，特别是振捣操作技术，往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害，振捣不足也不能保证砼应有的密实度，要恰到好处。
5.2.4 正常科学的进行养护
养护的目的是使砼正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。
常规养护方法是喷水，对一般砼结构，减小表面收缩，防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致，强度增长不同，常常是在强度增长慢的表面开裂，其养护就不能只满足于用常规方法。具体说，尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖或及时回填，避开外界气候的影响，养护期应以砼强度增长最快的阶段为准，即7至28天，最好能长些。
因此，混凝土裂缝对与工程质量的影响相当严重，现阶段它已越来越多的被人们所重视。为保证中国建筑市场的良好发展，为了我们能共同建造出一个个精品工程，我们唯有增强自身责任心、加强对工程质量的管理、严格按规范进行工程的全面控制才是根治混凝土裂缝的主要措施。
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