針對建筑鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫處理分析預(yù)防探討

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摘 要：隨著鋼筋砼結(jié)構(gòu)的廣泛運用其砼強度等級的提高。對鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析，和結(jié)合自身的實踐經(jīng)驗小結(jié)，對裂縫狀態(tài)的分析判定進(jìn)行簡單的介紹，并闡述了對裂縫的處理方法以及預(yù)防措施，僅供參考！ 

關(guān)鍵詞：鋼筋砼結(jié)構(gòu)；裂縫分析；加固處理預(yù)防措施  中圖分類號：g267文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：  一、鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行分析處理  1.荷載引起的裂縫  砼結(jié)構(gòu)在靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，一般是與受力鋼筋以一定角度相交的橫向裂縫。但是，由于局部粘結(jié)應(yīng)力過大引起的、沿鋼筋長度出現(xiàn)的粘結(jié)裂縫也是直接應(yīng)力裂縫，這種裂縫通常是針腳狀及劈裂裂縫；次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。  2.溫度變化引起的裂縫  砼具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，砼將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過砼抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫多發(fā)生在施工期間，縫寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。  沿斷面高度，裂縫大多呈上寬下窄狀，但個別也有下寬上窄情況，遇上下邊緣區(qū)配筋較多的結(jié)構(gòu)，有時也出現(xiàn)中間寬兩端窄的棱形裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?nbsp; 3.收縮引起的裂縫  砼在空氣中硬結(jié)時體積減小的現(xiàn)象稱為收縮。砼在不受外力情況下的這種自發(fā)變形，受到外部約束時（支承條件、鋼筋等），將在砼中產(chǎn)生拉應(yīng)力，使得砼開裂。在砼收縮種類中，塑性收縮和干縮收縮是發(fā)生體積變形的主要原因。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是砼內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。  1）塑性收縮裂縫：砼初凝之前出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，引起失水收縮，此時骨料與水泥之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形，它發(fā)生在終凝之前的塑性階段，故稱為塑性收縮。其收縮量可達(dá)1%左右。此種裂縫一般為中間寬、兩端細(xì)且長短不一，互不連貫。裂縫產(chǎn)生的原因是由于砼在塑性狀態(tài)，剛開始終凝時，由于天氣太炎熱，陽光直射、刮大風(fēng)等原因，使砼本身與外界氣溫相差懸殊，或本身溫度長時間過高（40℃以上），砼表面水分蒸發(fā)過快產(chǎn)生急劇的體積收縮，此時砼尚未有強度或強度很低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂；使用收縮率較大的水泥，水泥用量過多，或使用過量的粉砂；水灰比過大，模板過于干燥，外加劑保水性差，粗骨料少，振搗不良等也是導(dǎo)致這類裂縫出現(xiàn)的因素。  2）干縮收縮裂縫：裂縫為表面性的，寬度較窄，多在0.05～0.2mm之間。砼的干縮值為 0.04%～0.06%。而砼的極限拉伸值只有 0.01%～0.02%，故易引起干縮裂縫。其走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性。較薄的梁、板類構(gòu)件，多沿短邊方向分布；整體性結(jié)構(gòu)多發(fā)生在變截面處；預(yù)制構(gòu)件多產(chǎn)生在箍筋位置。  4.地基變形引起的裂縫  由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出砼結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。此類裂縫多屬貫穿性裂縫，其位置與沉陷方向一致，較大的沉陷裂縫往往有一定的錯位，裂縫寬度與沉陷值成正比。產(chǎn)生的原因主要是結(jié)構(gòu)  、構(gòu)件坐落在未經(jīng)處理或軟弱地基上（地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料  不準(zhǔn)；地基地質(zhì)差異太大；結(jié)構(gòu)荷載差異太大；結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大；地基凍脹；橋梁基礎(chǔ)處于滑坡體、溶洞或活動斷層等）。砼澆灌完后，因地基浸水引起不均勻沉降而導(dǎo)致。  另外，模板剛度小，支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模也可以引起沉陷裂縫。  5.鋼筋銹蝕引起的裂縫  鋼筋銹蝕產(chǎn)物的體積比鋼筋被侵蝕的體積大2-3倍，這種體積膨脹使外圍砼產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，引起砼開裂，甚至保護(hù)層剝落，出現(xiàn)銹蝕裂縫。產(chǎn)生的主要原因是由于保護(hù)層砼碳化或冬季施工中摻氯鹽（促凝、早強劑）過多導(dǎo)致鋼筋銹蝕。銹蝕裂  縫是沿鋼筋長度方向劈裂的縱向裂縫。  6.凍脹引起的裂縫  環(huán)境溫度低于零度時，吸水飽和的砼出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而砼產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時砼凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78 度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使砼中膨脹力加大，強度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其  是砼初凝時受凍最嚴(yán)重，終凝后砼強度損失可達(dá)30%~50%。冬季施工時對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。  7.材料質(zhì)量引起的裂縫  砼主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置砼所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。比如:1）粗細(xì)集料含泥量過大，集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配，都容易造成砼收縮增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。2）砼外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加砼收縮。3）水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥比普通硅酸鹽水泥收縮大。砼單方用灰量、用水量增多，收縮增大。4）水泥等級及砼強度等級原因：水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強越高對砼開裂影響越大；砼設(shè)計強度等級越高，砼脆性越大、越易開裂。  8.施工工藝引起的裂縫  在砼結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、脫模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。  9.砼后期膨脹出現(xiàn)裂縫  主要原因是：1）水泥中游離cao過高，ca(oh)2體積膨脹；2）水泥中mgo過高，mg(oh) 2體積膨脹；3）水泥和外加劑堿含量過高，與集料中活性硅等發(fā)生堿-集料反應(yīng)；4）有害離子cl-、so42-、mg+等侵入砼內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成二次鈣礬石膨脹破壞。  裂縫結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力作用下，除瞬時彈性變形外，其變形值隨時間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變。跟據(jù)試驗受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用，其長期變形值可增加2～3倍，因變形量加大而使拉區(qū)砼承受更大的拉應(yīng)力，造成裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。對于超靜定結(jié)構(gòu)，砼徐變將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，引起結(jié)構(gòu)的徐變次內(nèi)力。此類裂縫常見于受彎構(gòu)件的受拉區(qū)，其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。  二、裂縫預(yù)防措施方法  1.材料。水泥：應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。  2.配料。配合比應(yīng)采用低水灰比、低用水量，以減少水泥用量。  3.配筋。鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖要求進(jìn)行。  4.模板工程。模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致砼裂縫。  5.砼澆筑與養(yǎng)護(hù)。砼澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度。  6.砼路面早期裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，只要認(rèn)真分析形成的原因，采取正確的方法予以防范，一定會減少早期裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，這對于保證工程質(zhì)量是很重要的。  三、結(jié)束語  通過以上的論述，鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)針對成因，貫徹預(yù)防為主的原則，加強設(shè)計施工及使用等方面的管理，確保結(jié)構(gòu)安全和避免不必要的損失。  參考文獻(xiàn)：  [1]黃承理 探討房屋工程結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防與控制 -中國房地產(chǎn)業(yè)2011(9)  [2]http://f.wanfangdata.com.cn/download/periodical_shanxjz201032075.aspx盧家海 淺析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因及處理方法-山西建筑2010(32)