建筑工程裂縫若干原因與解決辦法

  建筑工程出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象可以說(shuō)屢見(jiàn)不鮮。據(jù)了解，影響結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素有：溫差或收縮、線膨脹系數(shù)、彈性模量、板厚或墻高、地基對(duì)結(jié)構(gòu)的約束程度、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、材質(zhì)組成和物理力學(xué)性質(zhì)，以及施工工藝和環(huán)境影響等，大約80%的建筑工程裂縫是由上述因素引起的。

  材料不合格引起的裂縫

  1.水泥不合格或水泥品種使用不當(dāng)引起的裂縫

  原因分析：

  （1）使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝結(jié)硬化過(guò)程中，在有害物質(zhì)作用下，產(chǎn)生了劇烈的不均勻的體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生破壞應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降、開(kāi)裂；

  （2）不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和終凝的時(shí)間不同，收縮率也不同，造成開(kāi)裂；

  （3）施工人員不完全了解水泥的性質(zhì)或不清楚工程的性質(zhì)，濫用水泥，又沒(méi)有采取相應(yīng)的技術(shù)措施，因而造成破壞事故或產(chǎn)生裂縫。

  防治措施：

  （1）砼強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，需返工處理；

  （2）經(jīng)檢查，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且裂縫寬度小于0.3mm時(shí)，可采用化學(xué)注漿等方法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理。

  2.砂、石集料中含泥量超標(biāo)，細(xì)砂或外加劑選用不當(dāng)造成構(gòu)件裂縫

  原因分析：

  （1）采用劣質(zhì)產(chǎn)品，摻入后沒(méi)有起到應(yīng)有的作用，直接影響構(gòu)件的質(zhì)量，造成混凝土的強(qiáng)度下降，出現(xiàn)裂縫；

  （2）骨料的含泥量控制不嚴(yán)，骨料表面附著的黏土、灰塵和有機(jī)雜質(zhì)，影響了水泥的粘結(jié)，使泥漿浮在構(gòu)件表層，當(dāng)混凝土構(gòu)件硬化后便產(chǎn)生網(wǎng)狀干縮裂縫；

  （3）配比不準(zhǔn)確，造成外加劑的摻量過(guò)大，使混凝土拌和物不能硬化，造成混凝土構(gòu)件破壞。

  防治措施：

  （1）經(jīng)檢測(cè)，構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須會(huì)通有關(guān)部門研究加固處理方案；

  （2）造成構(gòu)件的裂縫時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度。如能滿足設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)裂縫實(shí)際的寬度、長(zhǎng)度、位置等，采用化學(xué)注漿等方法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕。

  模板系統(tǒng)造成混凝土構(gòu)件裂縫

  1.模板支架不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫

  原因分析：

  （1）模板支設(shè)前，沒(méi)有根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式和上部荷載的大小，計(jì)算確定支架的用材規(guī)格和間距大小，盲目估計(jì)確定，造成施工時(shí)承載力、剛度不足的變形，致使新澆混凝土裂縫，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生坍塌事故；

  （2）施工管理不當(dāng)。支立底層模板之前沒(méi)有先夯實(shí)基土和鋪設(shè)墊層，則基土達(dá)不到持力層的標(biāo)準(zhǔn)；或土質(zhì)干硬，在混凝土澆筑過(guò)程中，基土被澆水、滲水淋濕后軟化，在上部荷載的壓力下支架沉降變形，造成砼構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

  防治措施：

  （1）檢查變形構(gòu)件的實(shí)際情況，如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時(shí)，可不做處理，僅需在抹灰時(shí)糾正外觀即可；

  （2）檢查構(gòu)件上部裂縫的寬度，及時(shí)采用灌漿抹壓密實(shí)，并加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。

  2.模板支架立在樓板上造成的裂縫

  原因分析：

  （1）多層房屋施工時(shí)，上層模板的立柱支在下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板上，造成樓板變形和裂縫。裂縫的寬度在樓板的是底寬、上窄；裂縫是跨中多、四邊少；

  （2）若下層新澆筑鋼筋砼樓板的底模和支撐已拆除，在上層模板、支架和澆筑混凝土的施工荷載大于樓板的彎曲抗壓強(qiáng)度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變形和裂縫；

  （3）有的工程施工速度較快，下層新澆混凝土樓板的混凝土強(qiáng)度還未達(dá)到設(shè)計(jì)值，因上下層模板的支撐立柱沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，在上部集中荷載的作用下，使樓板局部產(chǎn)生變形和裂縫。

  防治措施：

  （1）檢查樓板裂縫處，立即加設(shè)支撐進(jìn)行加固，以防止樓板繼續(xù)變形和裂縫的擴(kuò)大；

  （2）檢查裂縫寬度，當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm，彎曲變形小于跨度長(zhǎng)的1/1000時(shí)，可采用灌漿封閉，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕；

  （3）當(dāng)裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，須加強(qiáng)觀測(cè)，請(qǐng)相關(guān)人員研究加固方案。

  3.早拆底模與支架造成的構(gòu)件裂縫

  原因分析：

  （1）提前拆除承重梁、板底模，造成構(gòu)件承載力不足而變形和裂縫；

  （2）提前拆除懸挑梁、懸挑板底模，造成砼構(gòu)件傾覆、斷裂和裂縫；

  （3）若懸挑構(gòu)件錨固端上部尚沒(méi)有抗傾覆的磚砌體或荷載時(shí)，拆除底模與支架時(shí)，會(huì)造成懸挑構(gòu)件傾覆事故；

  （4）冬季施工氣溫較低時(shí)，若使用的水泥品種不當(dāng)，如采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥配制混凝土，則該混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢；但工地仍按照常規(guī)時(shí)間拆除底模與支架，造成構(gòu)件強(qiáng)度不足而產(chǎn)生變形、裂縫。嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生斷裂或坍塌事故。

  防治措施：

  （1）檢查裂縫寬度，當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm，彎曲變形小于跨度長(zhǎng)的1/1000時(shí)，采用灌漿封閉；

  （2）當(dāng)裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，須加強(qiáng)觀測(cè)，及時(shí)請(qǐng)相關(guān)人員研究加固處理方案。

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  鋼筋施工不規(guī)范造成的構(gòu)件裂縫

  1.懸挑構(gòu)件的鋼筋放錯(cuò)和下沉產(chǎn)生的裂縫和斷裂

  原因分析：

  （1）懸挑構(gòu)件在嵌固支座處是受負(fù)彎距（上部受拉，下部受壓），與簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)的受力情況剛好相反。懸挑結(jié)構(gòu)的受力鋼筋應(yīng)在上部，如果錯(cuò)將受力主筋倒放，必將造成事故；

  （2）操作不規(guī)范，如懸挑梁和板的混凝土澆筑時(shí)，不搭設(shè)操作平臺(tái)板，而是踩踏在鋼筋面上，常把挑梁上部的主筋踩踏下沉，從而造成裂縫或斷裂；

  （3）施工單位對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)重視不夠，弄錯(cuò)主筋直徑或放反主筋，或受力下沉位移值大，削弱了懸挑結(jié)構(gòu)的承載能力，或混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，過(guò)早拆模，致使懸挑構(gòu)件沿嵌固端根部裂縫和斷折。

  防治措施：

  檢查已經(jīng)裂縫的懸挑梁中的鋼筋直徑、級(jí)別、數(shù)量，若直徑、數(shù)量、位置與設(shè)計(jì)不符時(shí)，必須及時(shí)返工，更換合格的鋼筋。

  2.現(xiàn)澆樓板的負(fù)彎距配筋不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫

  原因分析：

  （1）現(xiàn)澆樓板的負(fù)彎距鋼筋或附加構(gòu)造筋漏放、踩踏、下沉等，導(dǎo)致板沿負(fù)彎距區(qū)應(yīng)力較大處產(chǎn)生裂縫；

  （2）懸挑板的轉(zhuǎn)角附加筋漏放或少放，造成板角處的斜裂縫；

  （3）施工前交底不清，對(duì)板的負(fù)彎距配筋或附加構(gòu)造筋設(shè)置不重視，沒(méi)有采取有效的技術(shù)措施以確保鋼筋的架空位置。

  防治措施：

  （1）對(duì)已經(jīng)澆筑好的混凝土樓板，如有裂縫，縫寬大于0.3mm時(shí)，須會(huì)同相關(guān)人員查明原因，采取加固措施；

  （2）若負(fù)彎距配筋少放或下沉，應(yīng)采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施。

  混凝土裂縫

  1.混凝土的塑性干縮裂縫

  干縮裂縫：當(dāng)澆筑的混凝土尚處于塑性狀態(tài)時(shí)，由于炎熱多風(fēng)使水分蒸發(fā)過(guò)快，泌水率小于表面蒸發(fā)率，引起構(gòu)件表面失水過(guò)多而開(kāi)裂。

  裂縫縱橫交錯(cuò)，沒(méi)有規(guī)律性，多沿板短向分布。裂縫隨著時(shí)間的延長(zhǎng)向混凝土內(nèi)部發(fā)展；裂縫斷斷續(xù)續(xù)，似連非連，有時(shí)呈龜板狀，這種裂縫一般粗而短，裂縫到鋼筋為止。

  原因分析：

  （1）使用收縮率較大的水泥；或水泥用量多，用水量大，現(xiàn)場(chǎng)私自加水或因外加劑影響，如氯化鈣等常會(huì)加大混凝土的干縮值；

  （2）體、表比值小的構(gòu)件，混凝土中的水分容易蒸發(fā)，構(gòu)件容易干縮；

  （3）對(duì)新澆筑混凝土的遮蓋、擋風(fēng)和濕養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。當(dāng)風(fēng)速?gòu)臒o(wú)風(fēng)到六級(jí)大風(fēng)，混凝土中的水分蒸發(fā)量增大3倍，空氣中的濕度由90%下降到50%，水分蒸發(fā)速度增加5倍；環(huán)境氣溫由10℃升高到20℃，水分蒸發(fā)量增大1倍；

  （4）高溫、干燥、大風(fēng)等使混凝土失水過(guò)快，失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收縮和內(nèi)部約束作用下，薄弱的硬結(jié)表面就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成長(zhǎng)度不等的裂縫。

  防治措施：

  用鋼絲板刷或平面砂輪機(jī)磨除水泥結(jié)膜和進(jìn)行毛化處理，掃除沖洗干凈，晾干。用聚合物砂漿修復(fù)找平即可。

  2.大體積混凝土的溫差裂縫

  大體積混凝土：結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在800mm以上，同時(shí)水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與環(huán)境氣溫之差預(yù)計(jì)超過(guò)25℃的混凝土構(gòu)件。

  大體積混凝土構(gòu)件，在硬化期間，水泥的水化熱較高，加上構(gòu)件厚度大，內(nèi)部溫度不易散發(fā)，構(gòu)件外表隨自然氣溫下降，內(nèi)外溫差大于25℃時(shí)，則外表產(chǎn)生冷縮應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，常產(chǎn)生破壞性較大的貫穿構(gòu)件的裂縫或深淺不等的裂縫。

  原因分析：

  （1）混凝土流動(dòng)性大、坍落度大，用水量大、水泥用量多、砂率大，因而水泥的水化熱大。澆筑速度快，使大體積混凝土內(nèi)外溫差大，表面散熱快，收縮大，因而產(chǎn)生裂縫；

  （2）大體積混凝土中水泥使用不當(dāng)，當(dāng)水泥中的硅酸三鈣（Ca3Si）的含量高達(dá)5.5%時(shí)，則每千克水泥的發(fā)熱量是377kJ，比同標(biāo)號(hào)礦渣水泥的發(fā)熱量大42kJ，則構(gòu)件中的溫度差比要求大11%左右，更容易產(chǎn)生溫差裂縫；

  （3）為了滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求，常常在配合比中加大水泥用量，提高水泥標(biāo)號(hào)，兩者都會(huì)引起高水化熱。在施工環(huán)境溫度下降時(shí)，又沒(méi)有采取有效的技術(shù)措施，因而產(chǎn)生裂縫。

  防治措施：

  （1）大體積混凝土溫度的控制指標(biāo)不宜大于下列數(shù)值：

  ①大體積混凝土的澆筑入模溫度控制在28℃以內(nèi)。夏季高溫施工時(shí)，應(yīng)采取降溫措施，控制混凝土溫度不超過(guò)28℃；

  ②大體積混凝土的澆筑入模后最大溫升值為35℃。必要時(shí)可采用人工導(dǎo)熱法在混凝土中埋入冷卻水管，用循環(huán)水降低混凝土內(nèi)部溫度；

  ③砼澆筑構(gòu)件內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以內(nèi)。

  （2）在澆筑大體積混凝土?xí)r必須采取下列技術(shù)措施：

  ①選用水化熱低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。也可考慮在普通硅酸鹽水泥中摻入粉煤灰等摻和料，以降低水泥水化熱；

  ②選擇合理的砂、石級(jí)配，嚴(yán)格控制含泥量應(yīng)不大于1.0%；

  ③在混凝土中摻入一定的外加劑，盡量減少水泥用量，經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，可利用混凝土60d的后期強(qiáng)度作為混凝土的強(qiáng)度評(píng)定。

  （3）裂縫處理措施：

  ①經(jīng)觀測(cè)裂縫已經(jīng)穩(wěn)定，先將裂縫清理干凈，用壓力水沖洗并晾干；

  ②采用灌漿封閉處理，將開(kāi)裂的混凝土組合成整體，恢復(fù)原有的功能。