1 緒論
??????? 1.1 課題背景及目的
??????? 隨著全球化經(jīng)濟的高速發(fā)展，像高層建筑、水壩和地下工程等大型工程被廣泛需要，也變得越來越多，對混凝土的使用量也越來越大，施工技術也不斷成熟，但是很多工程仍然出現(xiàn)不同程度的裂縫，輕者的造成滲漏水，影響建筑美觀、舒適，重者影響建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質(zhì)量事故，給人民群眾的生命安全帶來威脅；在高層建筑的地下框架結(jié)構(gòu)中，底板裂縫的情況占到了大約20％，地下室外墻的混凝士裂縫情況占到了同類建筑的80％左右。
??????? 混凝土裂縫是混凝土建筑領域一貫的質(zhì)量通病，影響了框架結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。因此，采取有效的措施控制裂縫，減少甚至杜絕裂縫的出現(xiàn)相當有必要。
??????? 1.2 國內(nèi)外研究狀況
??????? ?建筑物的裂縫問題是個較復雜的問題，早在二十世紀三十年代，就有學者開始了這方面的探索和研究。至今，在某些專題上(如鋼筋混凝土構(gòu)件在簡單受力條件下的裂縫問題)國內(nèi)外取得了不少成果，編制了一些規(guī)程、規(guī)范，有了一些計算公式，也解決了一些實際問題。
??????? 隨著人們對建筑行業(yè)的日益關注,尤其對混凝土裂縫的研究和探討也越來越豐富,相關范等形式從實務上制定了對建筑專業(yè)的基本要求,例如 《混凝土裂縫檢測預防、控制及故障鑒定修復新技術與國家強制性標準實用手冊》，廣大的學者也以專著、論文等形式對混凝土裂縫進行了研究。
??????? 1.3 課題研究方法
??????? ?文章以混凝土裂縫問題為研究對象,在介紹混凝土裂縫的基礎之上,分析了混凝土裂縫的具體原因,從而提出了混凝土裂縫的對策建議,旨在為提升建筑行業(yè)發(fā)展,探索一些可行的措施,同時為建筑行業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒之據(jù)。文章涉及混凝土裂縫等多個方面的多個問題，通過調(diào)查問卷、實證研究、邏輯推理、文獻法等多種方法展開研究。
??????? 2? 混凝土裂縫的特征及危害
??????? 2.1 混凝土裂縫的種類
??????? (1)水平裂縫:由于上部砌體抗拉抗剪強度的非均勻性，外墻上的斜裂縫往往與水平裂縫互相結(jié)合出現(xiàn)，形成一段斜裂縫和一段水平裂縫組合的混合裂縫。水平裂縫一般均沿灰縫錯開，而斜裂縫既可能沿灰縫也可能橫穿砌塊和磚塊。
??????? (2)斜裂縫:在窗口轉(zhuǎn)角、窗間墻、外墻及內(nèi)墻上都可能產(chǎn)生裂縫。大多數(shù)情況下，縱向墻的兩端部出現(xiàn)斜裂縫的概率高，裂縫往往通過窗口的兩對角，且在窗口處縫寬較大，向兩邊逐漸縮小。在靠近平屋頂下的墻上或者在內(nèi)部的橫隔墻上和由墻上的斜裂縫，呈正八字形。有些裂縫在建筑物的下部外墻也呈八字，其形狀是下部裂縫寬，向上部逐漸延伸縮小寬度。在個別建筑物上，也發(fā)現(xiàn)過倒八字形裂縫。
??????? (3) 豎向裂縫:這種裂縫常出現(xiàn)在窗臺墻上，窗洞口的兩個下角處，有的出現(xiàn)在墻的頂部，上寬下窄，多數(shù)窗臺縫出現(xiàn)在低層，二層以上很少出現(xiàn)。
??????? 2.2 混凝土裂縫的特征
?????????? （1）變形裂縫。一般在施工后不久就會出現(xiàn)，并隨著時間的發(fā)展而發(fā)展，有的延續(xù)數(shù)月，有的延續(xù)數(shù)年才穩(wěn)定。
??????? （2）混合結(jié)構(gòu)的門窗洞口上常設置鋼筋混凝土圈梁、過梁等構(gòu)件，在梁端部的墻面上常出現(xiàn)局部豎向或稍傾斜的裂縫。裂縫通賞中間寬上下窄，有的還通至窗口下角附近。當過梁不露(暗梁)時，裂縫細微或不明顯，過梁外露者裂縫都很明顯，過梁愈大，裂縫亦較寬長。
??????? (3) 在一幢混合結(jié)構(gòu)房屋中往往有兩種甚至數(shù)種不同層數(shù)的結(jié)構(gòu)，在錯層處的墻面上常常出現(xiàn)豎向裂縫，有的達數(shù)毫米至十余毫米之多。
??????? (4) 平屋頂?shù)慕ㄖ?，常用女兒墻作為屋頂平臺的圍欄，起安全圍護作用;有的則作為一種建筑藝術的需要而設置各種高度的女兒墻。磚砌女兒墻常出現(xiàn)各種形狀的裂縫一豎向、斜向及水平裂縫。裂縫同時還伴著女兒墻的外移、外傾及側(cè)向彎曲等現(xiàn)象。
??????? (5) 不均勻沉降裂縫：當?shù)鼗冃尾灰恢聲r,如產(chǎn)生了不均勻沉降,結(jié)構(gòu)各部位受力不同,如果沉降量達到一定數(shù)量就會引起鋼筋混凝土梁板的裂縫.不均勻沉降裂縫多屬貫穿性裂縫,其走向與沉降情況有關,有的在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上部,有的在下部,一般與地面垂直,或呈30度至45度角方向發(fā)展,裂縫寬度受溫度變化影響小,因荷載大小而異,且與不均勻沉降值成比例。
??????? (6) 大體積混凝土的裂縫：大體積混凝土的裂縫稱之為內(nèi)約束裂縫,裂縫走向無一定規(guī)律性,梁板式,或長度較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯。多發(fā)生在施工期間,冬季縫寬,夏季較細。
??????? 2.3混凝土裂縫的危害
??????? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物一旦產(chǎn)生裂縫，對本身會產(chǎn)生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入，會使裂縫部分持續(xù)擴大及劣化，造成使用性能的降低，而導致使用壽命的縮短，甚至會影響結(jié)構(gòu)物的安全性。
?????????? （1）對結(jié)構(gòu)強度的影響：結(jié)構(gòu)物裂縫發(fā)生后，其本身的剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低，并可能導致結(jié)構(gòu)行為發(fā)生應力重分配，造成進一步的破壞。
?????????? （2）對耐久性能的影響：裂縫對耐久性的影響，最主要的是加速混凝土中性化，使鋼筋腐蝕速度變快，并因漏水、滲水，造成發(fā)霉、滲斑而使得保護層剝落，而縮短結(jié)構(gòu)物的使用年限。
?????????? （3）對氣密性能的影響：裂縫對于氣密性能的破壞，主要是針對需要高氣密性能的結(jié)構(gòu)物而言的，如醫(yī)院、核電廠，或一些疫苗培植性能的結(jié)構(gòu)物。一旦發(fā)生裂縫，就會造成氣密性降低，造成輻射線或疫苗菌類外泄，影響到人們的安全。
??????? 3? 混凝土裂縫的原因分析
???????? 3.1 原材料質(zhì)量引起的裂縫
????????? 混凝土是一種收縮性材料。雖然其收縮的絕對值不大，但由于其較高的彈性模量和很低的抗拉強度，即使很小一點的收縮變形也會產(chǎn)生很大的拉應力。當拉應力超過其抗拉強度時，混凝土即出現(xiàn)開裂。因此，我們應該做的事情就是設法盡最大可能地降低混凝土的收縮值和最大程度地提高混凝土的抗拉強度。一是要盡量少用收縮量大的水泥，如礦渣水泥。礦渣硅酸鹽水泥的收縮比普通硅酸鹽水泥大25%左右。二是在滿足施工和易性的條件下，應盡量減小混凝土的水灰比，盡量減小單位體積水泥漿量和砂漿量。眾所周知，混凝土水灰比越大，收縮將顯著增加，同時抗拉強度降低?；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格，可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
????????? （1）砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性，還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應會生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。
????????? （2）拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應有影響。
??????? 3.2 施工施工工藝及流程造成的裂縫
??????? （1）混凝土施工過程中由于施工不當、模板支撐下沉，或過早除梁板模和支撐等形成的裂縫；施工控制不嚴，由于施工荷載過大而導致出現(xiàn)裂縫。
??????? （2）在施工中，不規(guī)范的澆搗過程對裂縫產(chǎn)生也有直接影響。振搗時間過短，或振搗不到位，混凝土都無法達到密實狀態(tài)；而如果振搗時間過長，石子下沉上面砂漿偏多，該處水泥較多，干縮變形也就較大，收縮不均勻也容易產(chǎn)生裂縫。
??????? （3）模板、墊層過于干燥。模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠，過于干燥，則模板吸水過大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。
??????? （4）抹干壓光造成的裂縫。過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土板表面龜裂。
??????? （5）養(yǎng)護不當造成的裂縫。過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力；過遲養(yǎng)護，如干燥過快，則通常在表面上產(chǎn)生寬度小且不規(guī)則的收縮裂縫。開始養(yǎng)護的時間應該考慮氣溫、濕度、風速等等因素，一般情況下，在混凝土初凝時，需開始養(yǎng)護。養(yǎng)護措施要合理，應該采用麻袋覆蓋澆水養(yǎng)護，以保證混凝土表面能夠充分的濕潤，養(yǎng)護時間應在7 天以上。養(yǎng)護不好則對混凝土整體質(zhì)量影響特別顯著，將直接影響到混凝土的抗裂能力。特別是在冬季和夏季施工期間，更要注意混凝土內(nèi)外溫差和濕度的控制。
??????? （6）后澆帶施工不慎而造成的裂縫。為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力，規(guī)范要求采用施工后澆帶法，有些施工后澆帶不完全按設計要求施工，例如施工未留企口縫：板的后澆帶不支模板，造成斜坡槎；疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
??????? （7）砼的彈性變形及支座處的負彎矩。施工中在混凝土未達到規(guī)定強度，過早拆模，或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都叮直接造成混凝上的彈性變形，致使砼早期強度低或無強度時，承受彎、壓、拉應力，導致產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護，將會造成支座的負彎矩，導致板面出現(xiàn)裂縫。此外，大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會使支座產(chǎn)生負彎矩造成橫向裂縫。
??????? 3.3 混凝土因自身特性產(chǎn)生裂縫
??????? （1）沉縮裂縫
??????? 沉降裂縫可分為塑性沉降裂縫與塑性收縮裂縫兩種。塑性沉降裂縫常出現(xiàn)在鋼筋上方，結(jié)構(gòu)變化處，常開始出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土后lOmin～3h之間，塑性收縮裂縫是不規(guī)則斜裂縫，在鋼筋以上，常開始出現(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土后30min～6h之間。
??????? 在澆筑混凝土過程中，澆筑高度越大速度越快，由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制，在澆筑數(shù)小時后會發(fā)生塑性沉降裂縫；水泥用量越大，水灰比越高，在混凝土由塑性變?yōu)楣腆w過程中，收縮就越大，引起朔性收縮裂縫也越大。