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1按照裂縫類型分析裂縫原因

現(xiàn)今，混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要元素，但是混凝土容易受到氣候、溫度、設(shè)計、施工等因素的影響出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的問題。

1．1荷載裂縫

鋼筋混凝土在長期荷載的作用下產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象是荷載裂縫，既有機構(gòu)構(gòu)件上的長期荷載也有結(jié)構(gòu)自身重量的荷載。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮長期荷載的抗裂性。比如辦公樓設(shè)計活荷載的標(biāo)準(zhǔn)。而我國荷載設(shè)計值相比于其他國家是較低的，而且混凝土強度設(shè)計值又高于其他國家，所以混凝土荷載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他國家，建筑結(jié)構(gòu)也容易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

1．2溫度應(yīng)力裂縫

混凝土線性膨脹系數(shù)為1×10－5/0C。混凝土內(nèi)外溫差較大產(chǎn)生壓應(yīng)力從而產(chǎn)生拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗壓強度，會形成裂縫叫做溫度應(yīng)力裂縫。混凝土失水、含水量不足時混凝土收縮開裂的主要原因，特別是在外部環(huán)境干燥而內(nèi)部水分不足的情況下容易導(dǎo)致裂縫沿著構(gòu)件貫通，使混凝土建筑表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫?；炷劣捎跍囟劝l(fā)生冷縮或者干縮會使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在溫度應(yīng)力下產(chǎn)生裂縫。構(gòu)件和溫度應(yīng)力的關(guān)系可以通過以下公式闡述:amax=0．5μyl，其中，a—構(gòu)件中央最大溫度應(yīng)為;μ—構(gòu)件與擱置面之間的摩擦系數(shù);y—構(gòu)件材料的重力密度;l—構(gòu)件的長度溫度應(yīng)力隨著構(gòu)件長度的增大而變大，這樣容易引起裂縫。所以構(gòu)件長短也需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到重視。如何保持混凝土水分是避免溫度應(yīng)力裂縫發(fā)生的關(guān)鍵點，而混凝土收縮導(dǎo)致的裂縫現(xiàn)象大多出現(xiàn)在施工過程中，所以混凝土在澆注的施工過程中就應(yīng)該注意水分的蒸發(fā)，還有水灰配合比受外界因素的影響而發(fā)生的變化。混凝土澆注后3－4小時由于大風(fēng)天氣和炎熱天氣容易使表面水分蒸發(fā)過快，施工人員可以采取在混凝土表面覆蓋草袋或者塑料薄膜等保濕物體防止水分流失。在建筑工程中，應(yīng)盡量避免由于溫度產(chǎn)生的裂縫，保持混凝土的水分，避免建筑結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

1．3塑性沉降裂縫

沉降裂縫是因為混凝土主骨料等比重大的顆粒沉降時受到鋼筋、模板的阻礙而產(chǎn)生豎向體積縮小的變形裂縫。位于鋼筋上部、結(jié)構(gòu)變截面的地方。沉降收縮裂縫是混凝土不均勻收縮產(chǎn)生的，所以應(yīng)該減少混凝土沉降收縮量，比如優(yōu)化混凝土配合比;充分振搗;二次振搗;健全混凝土面層質(zhì)量保證體系沉降縫的合適設(shè)置能夠有效防治墻體裂縫。減少建筑物長高比，對軟弱地基，長高比宜小于或等于2.5，以增加建筑的整體剛度。(表1)表1沉降縫寬度房屋層數(shù)沉降縫寬度二～三層50～80mm四～五層80～120mm五層以上＞120mm

1．4設(shè)計不合理、施工不當(dāng)

結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，比如荷載計算差錯、構(gòu)造不合、梁的跨度過大或過小、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點不合理等容易引起結(jié)構(gòu)先天性缺陷。

2預(yù)防結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫出現(xiàn)的措施

(1)在整體設(shè)計時要從大局出發(fā)，注重結(jié)構(gòu)的整體剛度。防止房屋不均勻沉降引起結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力、建立的產(chǎn)生，降低結(jié)構(gòu)抵抗溫度應(yīng)力的能力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計之初就對結(jié)構(gòu)進行精確的計算和反復(fù)檢查，以免漏算和誤算。設(shè)計資料和數(shù)據(jù)也要正確記載和把關(guān)核算。

(2)在中國工程設(shè)計采取的是明確的設(shè)計規(guī)范，對于荷載裂縫有明確的計算公式和嚴(yán)格的允許寬度限值。工程設(shè)計必須滿足承載力的極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時充分考慮到建筑的荷載能力，達(dá)到國家規(guī)定指標(biāo)和設(shè)計規(guī)范。

(3)砌體結(jié)構(gòu)裂縫主要指荷載變化和變形變化引起的裂縫。這類裂縫主要是人為因素造成。比如設(shè)計不合理、施工不達(dá)標(biāo)、使用不當(dāng)?shù)?。防止砌體裂縫的主要手段有:一、采取屋蓋上使用保溫層或者隔熱層，使屋面和墻體的溫差減小能夠有效控制溫度裂縫，屋面設(shè)計要符合隔熱保溫措施。二、在墻體中設(shè)置伸縮縫，防止砌體干縮引起的墻體豎向裂縫。在美國等國家會使用規(guī)范的砌體材料來對收縮變形加以控制。普通混凝土砌塊的收縮率是0.2－0.6mm/m，輕質(zhì)骨料混凝土收縮變形會更大，灰砂磚收縮率則會更小。

(4)混凝土是建筑施工最主要的材料之一，它具有不可替代性。所以混凝土的質(zhì)量也決定了建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。凝土是由水泥、砂石骨料、水、外摻加料等成分組成，這些材料的好壞對混凝土的影響較大，如水泥就應(yīng)該選擇水熱化較低的水泥;粗骨料選用表面粗糙、空隙較小、含泥量低、無堿性反應(yīng)的中砂;外加劑采用堿水劑等改善混凝土工作性能。不僅是混凝土的本身質(zhì)量，還有配料、成分配合比例也能影響混凝土的質(zhì)量。設(shè)計時應(yīng)該嚴(yán)格把控水灰比和水泥用量，使用低水灰比、低用水量的配料。微膨脹混凝土的配合比例合適、施工養(yǎng)護好可以提高結(jié)構(gòu)抵抗溫度裂縫的能力。但是微膨脹混凝土膨脹性具有很大的離散特性，所以在超長混凝土中使用微膨脹劑就需要根據(jù)添加量和伸縮縫之間的定量關(guān)系進行謹(jǐn)慎的計算，加上后澆帶、加強帶等措施才能有效避免減輕屋面板溫度裂縫的產(chǎn)生。

(5)模板的質(zhì)量和施工合理性也能引起混凝土裂縫的形成。特別是模板不牢固容易受荷載力的影響變形，從而形成裂縫或者下塌。在施工過程中也有為了增加模板的周轉(zhuǎn)率在混凝土未形成規(guī)定的荷載力時拆除模板，使結(jié)構(gòu)荷載過早，從而出現(xiàn)裂縫。支模架搭設(shè)不合理，支撐力不夠，混凝土?xí)霈F(xiàn)裂縫，所以施工技術(shù)沒有按照規(guī)范要求來，

3結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)的裂縫多種多樣，而且解決措施的針對性和范圍也有所不同。結(jié)構(gòu)設(shè)計師和工程技術(shù)人員需要結(jié)合實際情況對各種裂縫的原因進行觀察和分析，做好合理設(shè)計、規(guī)范施工、安全維護等措施，有效防控裂縫的出現(xiàn)。

作者：徐利華單位：江西省環(huán)球建筑設(shè)計院