浅析建筑结构裂缝成因及质量控制

来源：职称驿站所属分类：项目管理论文
发布时间：2012-12-10浏览：12次

　　[摘要]结合施工现场实践与理论分析探索，阐述建筑结构裂缝产生的原因，并介绍了防治混凝土结构开裂的措施，探讨了薄壁结构裂缝产生的原因及控制技术，保证工程质量。

　　[关键词]建筑施工, 结构裂缝, 质量控制

　　一、引言

　　有些裂缝虽然没有达到使建筑物倒塌的危险程度，但由于裂缝对人产生的精神压力以及建筑装修及美观方面的原因，也常常影响到建筑物的使用。控制裂缝应防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，防不住的就堵，堵不住再排(有防排水要求的工程)，重点在于防。只要施工与设计紧密配合，这是可以做到的。许多工程由于采取了这样的控制措施，得到了较好的效果。

　　在我省大部分城市现浇混凝土框架结构中，由于水泥的选料、外掺加料、施工工艺、成品保护、收缩等原因，造成建筑结构裂缝的产生，影响观感和建筑质量，为此我公司在新会骏景湾一期工程中针对结构裂缝产生的原因进行研究探讨，找出原因，并针对性地进行了防治措施，收到良好的效果。下面对结构裂缝的成因进行分析如下。

　　1结构裂缝产生的原因分析

　　1.1材料缺陷

　　(1)干燥收缩

　　研究表明：水泥加水后变成水泥硬化体，其绝对体积减小，每lOOg水泥水化后的化学缩减值为7mL~9mL，每lOOg水泥浆体可蒸发水约6mL，如混凝土水泥用量为350kg/m3，则形成孔隙体积约为25L/m ～3OL/1 ，这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因：当水泥土在干燥条件下，则蒸发水量达21L/m3，由此引起水泥砂浆的千缩值为0.1%～O.2 ，混凝土的干缩值为0.04%～O.06%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～O.02%，故易引起干缩裂缝。

　　(2)温差收缩

　　水泥水化是个放热过程，其水化热为165J/g~250J/g，随混凝土水泥用量提高，其绝热温升可达50"C~80"C。研究表明：当混凝土内外温差为IO'C时，产生的冷缩值￡ =△T/a=lO/1 10—5=0.O1 ，如温差为2O℃～3O℃ 时，其冷缩值为0.02% ～0.03%，大于混凝土的极限拉伸值，则会引起结构开裂。

　　(3)塑性收缩

　　混凝土初凝之前出现泌水和水分急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右，在混凝土表面(特别是在抹压不及时和养护不良的部位)出现龟裂。宽度达1 Blm一2mm，属于表面裂缝。

　　(4)自生收缩

　　密封的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压，因而引起混凝土的自生收缩。

　　(5)减水剂的影响

　　自2O世纪8O年代中期推广商品(泵送)混凝土以来，结构裂缝普遍增多。

　　(6)徐变变形

　　结构物在任意内应力作用下，除瞬间弹性变形外，其变形随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。混凝土徐变时对抗裂有利，一般可以提高钢筋混凝土极限拉伸值5O%左右。而混凝土徐变很小，一般把收缩变形与徐变变形的计算一并加以考虑。

　　1.2设计问题

　　钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力，结构设计师根据地基情况，静、动荷载，环境因素，结构耐久性等控制荷载裂缝。大量工程实践证明：留缝与否，并不是决定结构变形与否的唯一条件，留缝不一定不裂，不留缝不一定裂，是否开裂与许多因素有关。控制裂缝应该防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，重点在防。

　　2混凝土结构开裂质量控制

　　1)材料选用，包括：a.水泥：应选用水化热较低的水泥，禁用安定性不合格的水泥。

　　b.粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良、空隙率小、无碱性反应：有害物质及黏土含量不超过规定。

　　C.细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。

　　b.外掺加料：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)配料，要考虑3方面的问题：a.配合比没计：应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。b.禁止任意增加水泥用量。c.配制混凝土时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后，方可浇筑，使用商品混凝土必须检查混凝土出场时问及混凝土的坍落度，现场留置同条件试件。

　　3)钢筋的配置应严格按施工图施工，尤应重视：a.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。b.钢筋的位置要正确，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。

　　4)钢筋混凝土结构裂缝的预防，在模板工程中应注意：a.模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。b.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。c.合理掌握拆模时机，拆模时间勿过早，应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂;但也不能太晚，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。

　　5)混凝土浇筑时应注意：a.防止离析现象，振捣应均匀、适度。b.加强混凝土的早期养护，并适当延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有困难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

　　6)施工时，a.要加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后要求勘察补钻探，当探出有不利的地质漪况时，必须先对其进行加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。b.开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。C.合理安排施工顺序。当相邻建筑物间距较近时，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。当建筑物各部分荷载相差较大时，一般应先施工重、高部分，后施工轻、低部。

　　3薄壁结构裂缝原因分析及控制技术

　　3 1薄壁结构裂缝原因分析

　　1)底板对池壁冷缩和干缩的约束。

　　施工中常先浇筑底板混凝土，待底板达到一定强度后再进行池壁施工。底板受地温影响，温差变化相对较小，而池壁混凝土刚浇筑，由于水化作用，温差变化相对较底板温差变化大，因而池壁的冷缩量大于底板的冷缩量，其大于部分受到底板的约束。此时在池壁中产生拉应力，在底板中产生压应力。池壁混凝土在硬化过程中，由于水化作用和水分蒸发及胶凝原因，使混凝土的体积变小，产生收缩变形，而底板混凝土由于以上原因造成的收缩变形由于时间差的原因相对较小或已趋于稳定，必然对池壁混凝土的收缩变形约束，从而在池壁混凝土内部产生拉应力。池壁基础越长，拉应力越大。

　　2)地基对池壁冷缩的约束。

　　消防水池位于置换的碎石地基上，而其底板为大块混凝土，相对而言，地基水平约束力可忽略不计。但生活水池边墙位于坚硬的花岗岩的地基上，当池壁混凝土因冷缩和干缩变形时，由于岩石地基水平阻力的影响，约束了池壁基础的变形，池壁与基础产生变形差而导致在池壁混凝土内部产生的变形，基础越长，拉应力越大。当由于以上两方面原因产生的拉应力超过混凝土抗拉强度极限时，就会在拉应力最大的地方出现裂缝。这种裂缝又称外约束裂缝，在靠近约束处最大，而自由端相对较小。

　　3.2薄壁结构裂缝的控制技术

　　1)采用小直径密分布的配筋方式，将池壁分布筋加密。

　　2)调整混凝土配合比，改用强度等级较高的普通水泥，并掺加粉煤灰，减小坍落度。

　　3)加强养护。覆盖塑料薄膜或采用挂麻袋淋水养护方法。

　　4)缩短伸缩缝间距。

　　5)延迟木模拆除时间。

　　结语

　　现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病, 作为建筑物的质量通病之一裂缝，时常会产生，往往会引起业主投诉等一系列的问题。对于建筑物中出现裂缝的现象，不要谈缝色变，也不要麻痹大意。要分析判别裂缝产生的原因，采取切实可行的措施，减少裂缝产生的可能。更要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,才能大大减少现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的可能。

　　参考文献

　　[1]吴中伟，重视质量积极创新—— 建筑结构裂缝控制新技术[岫.中国建筑工业出版社，2007.

　　[2]游宝坤，我国混凝土膨胀剂的发展近况—— 建筑结构裂缝控制新技术[M].中国建筑工业出版社，2005.

《浅析建筑结构裂缝成因及质量控制》

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