现浇混凝土结构早期裂缝原因浅析及防治
时间：2022-08-24 05:52:13
摘要：随着建筑技术的发展，建筑物的高度越来越高，结构设计要求也越来越高。自2001年起，我国从预制多孔板体系转化为商品混凝土现浇板体系。现浇混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越得多，但是楼板裂缝难以避免。建筑裂缝应得到重视，如果不加控制，会导致建筑物发生渗漏或影响结构的整体性能及抗震性能。
中图分类号： TV331 文献标识码： A
引言：目前混凝土仍然是世界上使用量最大、应用最广泛的建筑材料，虽然混凝土材料的使用已经有如此长的时间，但在建筑工程混凝土质量中仍然存在许多的问题。因此对于这一问题应尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。 现浇钢筋混凝土结构裂缝是施工中一个带有普遍性的问题。它不仅有损外观整体性，降低刚度。所以很有必要对裂缝进行鉴别、分析和控制。
一、钢筋混凝土现浇结构收缩裂缝
为保证操作需要的稠度，混凝土加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分多4～5倍，这部分多余的水蒸发后会产生体积收缩，一般称为湿度收缩。另外水泥水化作用也会引起体积收缩，称为自收缩。施工中常见的混凝土收缩有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝。
1塑性收缩裂缝
一般出现在干热或刮风天气，形状像干燥泥浆面。裂缝多为中间宽两端渐细且长短不一、互不连贯。产生的主要原因是混凝土在塑性状态时表面水分蒸发过快，产生了急剧的体积收缩，从而导致混凝土表面裂缝。而蒸发速度的快慢和风速、相对湿度、混凝土表面空气湿度以及自身的温度有关。风速越大，温度越高，水分蒸发速度越快。防止产生这种裂缝的有效方法是：尽可能减少混凝土表面与内部的相对体积变化的差异。混凝土浇灌后及时覆盖，洒水养护；严格控制混凝土配合比；将基层和模板浇水均匀湿透；对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压，防止裂缝继续产生。
2沉降收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，多沿主筋通长方向上在混凝土表面断续出现。或在相邻断面显著变化部位出现，裂缝较浅较宽。硬化后停止。产生的原因为混凝土浇捣后骨料颗粒沉落，水分上升，受到钢筋或埋设件或大的粗骨料阻挡，而使混凝土互相分离，或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂，斜面上的混凝土由于重力向下流动而开裂。为防止这类裂缝，可采用稠度适当的低流动性混凝土加强捣实；对断面相差较大的结构物先浇深部位2～3 h后再与薄断面一起浇灌。在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现，产生的原因主要是混凝土浇注后3．4小时左右表面没有被覆盖．特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
3干燥收缩裂缝
多发生在混凝土终凝前后。裂缝为表面的，较浅较细，沿短向分布。随着湿度和气温的变化，由表及里，由大到小逐渐发展。产生的原因主要是混凝土养护不到位，风吹日晒，表面水分散失过快而内部湿度变化小，表面干缩变形受内部混凝土的约束，产生较大的拉应力而引起裂缝。为防止这类裂缝，可采取严格控制混凝土的水灰比、砂率、砂石含泥量；加强早期覆盖和养护适当延长养护时间；密封保水养护对长期露天堆放的构件采取适当洒水养护。
4温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后，聚积在内部的水泥水化热不易散发．造成混凝土的内部温度升高，而混凝土表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力．表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度。就会引起较大的表面拉应力，此时混凝士的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。
二、控制现浇混凝土楼板产生裂缝的措施
由于用户对房屋的结构情况不甚了解，房屋一旦出现裂缝，使用户产生不安全感或恐慌，有的裂缝会造成屋面、墙面、地面渗漏，门窗变形、外墙抹面脱落等现象，给用户带来许多烦恼，因此在房屋设计时，应高度重视，认真分析，使裂缝隐患尽可能消除。为了有效防止和减轻现浇混凝土楼板产生裂缝，应加强以下的措施：
1.在设计上应保证结构的整体刚度，防止因房屋不均匀沉降引起结构内部拉应力、剪应力产生，从而降低结构抵抗温度应力的能力。
2.现浇混凝土楼板配筋方面，尽量使用直径较细间距较密的配筋方案，做到“细一点、密一点”。同层同方向的钢筋直径相差不宜大于一个级别。对需严格控制裂缝的部位，建议全部采用热轧带肋钢筋以增强其握裹力，楼板的分布筋与构造筋宜采用变形钢筋来增强与混凝土的握裹力，对于小直径的分布筋与构造筋来说，用冷轧钢筋比用光圆钢筋对减少裂缝的效果更好。边跨端支座的负弯矩钢筋宜在端跨内整跨拉通并延伸过第二支座，让墙体变形与楼板变形能通过拉通的负筋逐渐传递到中跨去，协调构件在温度应力作用的变形。单向板中单位长度分布筋不得少于5根，受温度变化影响较大时(如屋面板)，其分布筋应适当增加。
3.合理的选择原材料施工中避免使用过细的水泥因为细度太细的水泥水化快，水化收缩量大，易开裂。
4.砂，石料的含量必须严格，一般石子的含量控制在小于1%，砂子汗泥量控制在小于2%。
5.根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。
细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。
外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
三 、施工方面措施
1、 模板工程的模板构造要合理，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，防止施工荷载作用下，模板变形过大造成开裂；合理掌握拆模时机，尽可能不要错过混凝土水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。
2、合理设置后浇带，较长的墙、板、基础等结构和主楼与裙房之间等高低层错落处，均应设置后浇带。
3、加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，以减少混凝土的收缩变形。
4、大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。
5、钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。
6、加强地基的检查与验收，复杂地基，应做补充勘探。异常地基处理必须谨慎，尽可能使其处理后的承载力与本工程正常地基承载力相同或相近。
7、 合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。
结论：混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。经过上述综合措施的控制，能够避免大体积混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内。 在实际工程结构中，砼出现裂缝是―个普遍性的现象，也是长期令技术人员困扰的―个复杂的技术难题。裂缝在大多工程中虽然不可避免，但却可以控制。只有在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计规范，才能从源头上大大减少钢筋混凝土楼板产生裂缝的可能。
参考文献：
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