浅析裂缝产生的原因以及方式

1、    浅析裂缝产生的原因以及方式    薛伟法国人19世纪首先发明发明了钢混结构。自进入二十世纪，成为发达国家的首选工艺，并大量使用。就现阶段而言，钢混结构自身也存在着自重大、周期长、污染严重等问题，各发达国家逐渐使用钢结构代替。对比我国实际情况，钢混结构的结构形式为主的状态，会长时间保持下去。近年来，我国城市化建设进展飞速，建筑业的发展可谓一马当先。保障钢混结构的质量，是经济建设的基础。而对于钢混结构中减少出现裂缝，也成为钢混结构质量控制以及工程成败的重中之重。裂缝是降低钢混结构防水性、结构安全以及耐久性的元凶之一。导致钢混结构裂缝的原因很多，可分为

2、施工工艺、设计、环境以及材料四个因素。本文将围绕这四个因素进行论述，结合自身从事监理行业经历。对这些因素进行逐条分析。1 设计因素1.1 结构设计因素。在开始设计文件工作前，如果设计依据（如勘探数据、地质报告等）本身存在误差，极有可能增加因设计原始依据资料不真实，而产生建筑物产生沉降裂缝的风险。由于沉降而引发的裂缝则对于建筑物本身来说则是致命的缺陷，极易因造成安全及质量的重大事故。故真实的地质资料及数据，不但是确保工程整体质量及安全的首要前提。也是裂缝控制的首要保障。目前我国现行的设计规范是以强度安全考虑为主，而混凝土控制收缩以及温度应力的配筋，有时则考虑不足。比如就对整体钢混结构而言，墙柱混

3、凝土构件的温度或收缩应力，是会沿与楼板交接部位，顺楼板方向传递的。而楼板面上层铺设的负弯矩钢筋，一般主要考虑弯曲变形，而对于应力集中的考虑往往不足。从而有可能造成楼板端部出现裂缝的情况。水电专业设计楼板穿线时，与结构设计脱节，造成楼板开裂。线管集中或多层时。在线管密集的位置就会出现“真空”效果。此位置裂缝极易产生。1.2 配合比设计因素。商品砼是目前建筑市场采用的砼供货方式。配合比全部为搅拌站自身实验室进行。良好的配比能够有效地减少砼自身的水化热，从而降低砼开裂的情况发生。我认为应注意以下几个方面：1.2.1 严格控制水胶比，适当减少水泥泥用量。这样可以降低水用量，水化热从而降低。因为在水化热

4、的过程中，残留的水分子会使砼内部形成大小不一的气泡。从力学方面分析，如果残留气泡集中，砼构件会在荷载作用在，在气泡集中部位产生裂缝。1.2.2 如果是大体积砼，应优先使用如粉煤灰硅酸或者矿渣硅酸盐等低水化热水泥，硅酸盐水泥水化热高，不应使用。且应考虑有效考虑混凝土终凝过后所提高的强度，水泥可适当的节省。通过实验表明，每少用水泥100kg，就可以降低1度的砼温度。1.2.3 尽量多投放粗骨料，减少含水率，细沙杜绝投放，认真检查骨料的含泥量。1.2.4 减水剂对水化热的控制效果明显。尤其是在地下室等有防水要求的砼中添加抗裂防水剂效果更加明显。该添加剂能够提高缓凝时间约5小时左右；提供15%左右的减

5、水率；对于提高砼与钢筋的粘结力有一定的作用。2 材料因素相较设计因素而言，材料选用的好坏，对裂缝控制有着更明显更直观的效果。 需要注意的有以下几点：2.1 水泥：作为砼中最重要的两种材料之一，如果水泥在使用时出现过期或者受潮等情况，以直接影响到砼的强度，从而增大裂缝产生的几率。碱集反应是碱含量超标引起的，它会使砼内部膨胀，从而引起开裂。碱集反应不仅会造成裂缝，还会导致砼自身耐久性下降甚至丧失作用，故有砼中的“癌症”之称，可见其危害性。水硬性材料在固化中，体积变化不均匀，自身会产生应力，从而造成裂缝。而这种变化被称为水泥安定性不合格。可以看出，严格的抽检复试制度，是控制水泥质量最有效的方式。2.

6、2 骨料：骨料对于抗裂的作用是非常直观的。含泥量过大是产生裂缝的元凶之一。总体含泥量必须控制在不超过1.5%，可有效的减少开裂情况。其次，如果使用了级配不佳的骨料，那么水泥就要增大投入量，间接增加砼裂缝出现的概率。骨料分为粗细两种。粗骨料宜选用多级或二级级配配置；细骨料应选用中粗砂，不得使用细沙，且严格控制硫化物或有机物等容易影响砼粘合性材料的含量。2.3 粉煤灰对降低砼开裂的作用可谓“变废为宝”。它可以替换一定量水泥，这样水化热可以得到控制，热膨胀性也就随着降低；并且还具有一定的抗渗性。3 施工工艺因素再好的砼，采用施工工艺有误，也非常容易的会出现裂缝。完整完善的操作流程是解决砼质量问题的基

7、础，也是解决砼裂缝发生的措施。需要注意的有以下几点：在砼硬化过程中，如果基层或模板刚度、稳定性不足，极有可能因局部沉陷或扰动而产生裂缝。浇筑前必须确保基层土体密实、夯实到位；模板刚度及稳定性必须合格；其次为控制拆模时间，砼强度未满足要求前过早拆模，水泥与骨料之间的粘结力以及砼自身刚度不能有效抵抗自身重力，极易产生裂缝，且此类裂缝危害性极大。真到时间过短或过长以及振捣间距不合理，均被称为振捣方式不当。离析、分层等情况都是由振捣不当产生的，这样砼表层离析砂浆会出现干缩裂纹。砼内部也会发生骨料不均匀干缩固化，裂缝也随之显露出来。目前我国在钢混结构施工中，基本采用商品砼。而商品砼考虑到泵送以及运输时间

8、增加等客观现实，通常需要增加砼塌落度、延长初凝时间。施工时应充分考虑泵送砼的特殊性，采用“多振捣、多收面”的增加工序次数的方式，在初凝前多次重复必要工序，避免砼表面出现裂缝。如果说什么是造成砼干缩性开裂的关进问题，那一定是养护不当造成的。成活后的砼，表层水分会快速挥发，并快速干缩。我们通过以往的实验可以证明，当16m/s的风速吹过砼表面时，与无风状态下的砼表面相对比而言，水分蒸发速度提高了4倍。高温和阳光直射状态下更加明显。水循环法、抛石法的使用，能够有效减少，因大体积砼水化热过高，造成内外温差过大而出现裂缝的几率。相比较抛石法而言，水循环法的可施工性更高。4 环境因素温度的变化，是环境因素主

9、要要考虑的问题。他由两方面组成：环境温度，内部温度。个人认为由于环境因素而引发的裂缝主要有以下几点：外部温度变化，主要指冬季施工期间，室外温度低而造成砼内部与室外温度差异增大，使砼内部产生温度应力。当这种应力大于砼自身能够承受的应力变形时，砼裂缝自然就会产生。这种裂缝不但会出现在新浇筑的砼内部，还会出现在各构件节点部位。综合蓄热发是目前冬季施工中最常使用的保温方法之一，但不论采用何种保温方式，首先必须做好热工计算，并根据计算结果制定最有效的保温措施。内部温度变化，主要出现在体积较大的砼施工中。大体积砼一般较厚，本身构件外部散热就比内部快。而水化热发生时，砼自身强度并不高，故容易造成内外温差过大而产生的温度应力裂缝。施工前应有效计算砼内部水化热程度，结合外部环境温度，制定大体积砼施工及养护方案，避免出现温度应力裂缝。在一部分砼开裂的案例中，人们往往忽视了一种情况的发生，那就是钢筋锈蚀因素造成的砼表面开裂。在砼与空气中二氧化碳接触的部位，发生碳化反应。此时如果钢筋保护层过小，那么空气中的氯化物会使钢筋表面的氯离子量升高，而这两种物质