摘 要:建筑工程中很重要的問題之一是鋼筋混凝土的裂縫控制問題,特別是近幾年來,在泵送商品混凝土得到廣泛應用之后,混凝土均質性有了很大改善的同時,裂縫控制技術難度大大增加了。本文主要針對工民建中鋼筋混凝土結構裂縫在民建中的形成的原因進行全面的剖析,并提出了控制鋼筋混凝土結構裂縫的應對措施及裂縫處理的建議,具有一定實際的借鑒意義。 

  關鍵詞:鋼筋混凝土結構裂縫;變形裂縫;措施 

  中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 

  在一般的建筑工程項目中,鋼筋混凝土結構的裂縫較為普遍,在這些裂縫的類型也很多,但按其行成原因可歸結為由荷載(包括施工和使用階段的動荷載、靜荷載)引起的裂縫和變形(包括濕度變形、不均勻沉降、溫度等)引起的裂縫。這些裂縫其中由溫度變形和混凝土收縮共同引起的溫度縫,一旦發(fā)生這類裂縫,則發(fā)展非常之快。在施工中基巖基礎不均勻,實際工程中最常見的裂縫是強度較高的收縮裂縫。在荷載作用下的鋼筋混凝土構件,當混凝土抗拉強度小于拉應力時即產生裂縫。此裂縫會沿著主拉應力方向延伸開去,主拉應力方向與走向垂直。 

  1.1荷載引起的裂縫 

  所謂荷載裂縫,是指鋼筋混凝土在靜、動荷載及次應力作用下產生的裂縫,主要有直接次應力裂縫和應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫。次應力裂縫是指由于外荷載引起的次生應力產生的裂縫形式。 

  鋼筋混凝土混凝土在動、靜荷載及次應力作用下產生裂縫的原因主要由于以下幾點: 

 。ㄒ唬┰O計階段 

  引起設計階段引起裂縫的原因有:實際受力與結構受力假設不符:鋼筋混凝土結構安全系數(shù)遠遠偏低:結構設計時不考慮具體實際施工的可通性:結構剛度不夠;鋼筋設置量偏少等。 

  而且,在設計外荷載作用下,由于結構物的實際工作形式同一般的計算有參差或計算不考慮。那么,在某些位置會引起次應力導致結構開裂。比如在實際的施工中,兩鉸拱橋設計時常采用布置"X"形鋼筋,同時用采用將該處斷面被削減尺寸的辦法去設計鉸,按照理論計算該處不會存在彎矩,但在實際上該鉸仍然會被能夠抗彎,以至出現(xiàn)裂縫。這樣將導致鋼筋銹蝕。 

 。ǘ┦┕るA段 

  施工人員會在施工場地隨便堆放施工機、材料:而且施工人員并不熟悉預制結構受力特點,并進行翻身、起吊、運輸、安裝;不按照設計圖紙施工,私自改變結構施工順序。改變鋼筋結構受力模式:不對鋼筋結構作機器振動下的疲勞強度檢驗。 

  溫度變化引起的鋼筋混凝土裂縫:由于鋼筋混凝土具有一種熱脹冷縮的特性.當周圍環(huán)境或內部結構溫度發(fā)生變化時,鋼筋混凝土將發(fā)立刻發(fā)生變形。如果變形會遭到約束,則將在結構內產生應力。如果混凝土抗拉強度小于當應力時,即會產生溫度裂縫。而且在某些大跨徑橋梁中.溫度應力甚至可以達到超出荷載應力。其他裂縫區(qū)別于溫度裂縫最主要的特征是將隨溫度的變化而擴張。引起溫度變化的主要因素如下: 

  溫差:在一年四季中,溫度是不斷變化的,但變化相對緩慢,對鋼筋結構的影響主要是將會使橋梁的縱向位移。解決這樣的方法一般可通過支座位移、橋面伸縮縫或設置柔性墩等結構來處理。 

  日照:橋墩、主梁或橋面板受太陽曝曬后.溫度會明顯高于其他結構部分,溫度梯度會呈非線性的分布。但是由于受到自身的約束作用,會導致局部拉應力變大,從而出現(xiàn)裂縫。驟然和日照降溫是導致結構溫度裂縫的一般常見原因。 

  降溫:冷空氣侵襲、日落、突降大雨等都有可能導致施工結構外表面溫度突然下降?墒,由于因內部溫度變化比較緩慢而產生了溫度梯度。 

  水化熱:在實際的施工過程中,大體積的混凝土(厚度超過2.1m)澆筑之后由于水泥自身水化放熱,致使內部溫度變高,內外溫差相差太大,表面出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。施工中應根據(jù)實際的情況,盡量用限制用量水化熱低的水泥、減少骨料人模溫度、水泥、降低內外溫差,并逐步緩慢降溫,如果有必要時可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進行內部的散熱,或采用薄層對澆筑以加快解決散熱,甚至有些大體積,大面積的鋼筋混凝土工程在澆筑期間,必須采取加入冰棒的方式降低溫度。 

   1.2變形裂縫 

  溫度變化引起的裂縫;炷烈话憔哂袩崦浝淇s的性質,其線性膨脹系數(shù)一般為6×10℃~12×10℃。當外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會出現(xiàn)溫度變形,由此會產生外部附加應力。當這種外界應力大于鋼筋混凝土的抗拉強度時,結構體就會產生裂縫。比如:大體積、大面積鋼筋混凝土就是由于鋼筋混凝土內外溫差變化導致的。 

  干濕變形引起的裂縫。當處于空氣中的鋼筋混凝土水分散失時,會導致體積收縮,受潮后會發(fā)生體積膨脹。但是,由于膨脹值小于收縮值,即收縮后的混凝土,吸潮后不可能全部恢復。所以,在實際工程中收縮裂縫一般比較普遍。常見的是由于養(yǎng)護不良造成開裂。 

  沉降引起的裂縫。當在實際的建筑工程中,鋼筋混凝土結構的裂縫一般是較為尋常的,裂縫的出現(xiàn)類型也很多,但是按照其成因可總結為荷載(包括實際施工中靜荷載的大小、狀態(tài)、方向決定于地基變化的情況。)引起的裂縫以及變形(不均勻沉降、溫度、濕度變形等)導致的裂縫。在這其中由于混凝土收縮以及溫度變形共同導致的溫度縫,一旦發(fā)生這類的裂縫,則會發(fā)展比較快。 

  二、鋼筋混凝土裂縫控制的主要措施 

  1.溫度以及濕度的控制 

  夏季時,應盡量不要在每天中午氣溫最高的時候,比如當遇上大面積澆灌時,而又無法避開不利時段時,則應該采取噴灑、覆蓋、灑水等多種應對措施來進行板面的降溫。 

  2.嚴格控制鋼筋混凝土施工的配比。 

  可以根據(jù)混凝土強度以及質量檢驗混凝土的要求進行確切的配比。必須要嚴格控制水泥和水灰用量選擇級配良好的小石子,減小空隙率以及砂率以此來減少收縮量,從而提高混凝土抗裂強度的等級。 

  3.實時合理抹壓以及養(yǎng)護 

  實施抹壓的作用就是為了找不平整處,當表面混凝土在外界擠揉抹壓下,封閉出會新出現(xiàn)的裂縫以及塑性收縮裂縫,降低表面出現(xiàn)裂縫的概率。實際的施工過程中抹壓的次數(shù)視具體工程情況來決定,在混凝土終凝前進行二次抹壓。 

  養(yǎng)護是通過人為的改變鋼筋混凝土面的內部濕熱環(huán)境,及時、準確的養(yǎng)護能降低鋼筋混凝土的干縮情況,增加其抗拉的強度,提升鋼筋混凝土的抗裂性能。鋼筋混凝土在澆注3天內為養(yǎng)護的最關鍵時期,時間一般為7至14天。可以用薄膜覆蓋后并加蓋上一層麻袋以及草墊,這樣即可保濕,又能保持鋼筋混凝土面的溫度晝夜變化來使幅度達到穩(wěn)定。 

  4.及時的空載時期 

  當鋼筋混凝土澆注完成后,鋼筋混凝土面層強度有可能達到1.2Mpa時才能進行人為的施工。所以,空載時期應該大于1天,并且施工荷載不可以過早、過大地硬性的施加,超過鋼筋混凝土承載能力的施工荷載能力,或者過早拆除結構底部支撐,會使整體結構過早受到負荷,這樣會出現(xiàn)混凝土內部環(huán)境產生不能愈合的局部裂縫。 

  總之,近年來隨著我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,鋼筋混凝土結構將會得到更為廣泛的發(fā)展與利用。而鋼筋混凝土相對于廣為發(fā)展的磚混結構,鋼筋混凝土結構具有很多優(yōu)點,比如在耐久性、整體性和可塑性上具備了更加大的競爭力。但是,由于鋼筋混凝土自身所具有的一些特性,包括物理特性和化學特性,在實際的建筑施工過程中,常常將會出現(xiàn)局部裂縫的情況,這就在給當代建筑物的安全性上帶來了非常大的后患。所以,一些微小的裂縫可以通過采取適當?shù)拇胧┻M行彌補和挽救,不會導致后續(xù)的發(fā)展。但是假如處理不合適,這些平時我們忽視的裂縫會隨著時間的推移發(fā)生更加嚴重的變化,最終同樣會將造成十分嚴重的安全隱患,對人民的安全、和諧生活構成極大的不便。 

  參考文獻 

  [1]梁文生鋼筋混凝土裂縫分析與處理[J].建材與裝飾,2007. 

  [2]景毅鋼筋混凝土結構的裂縫控制[J].建筑工程,2008. 

  [3]牛君,錢林鋼筋混凝土結構裂縫成因及其控制[J].水利學報,2003. 

  [4]朱全亮,劉少峰淺談鋼筋混凝土裂縫的產生及防治[J].工程科技,2004.