关于住宅工程混凝土结构裂缝的防治

关于住宅工程混凝土结构裂缝的防治

朱坤

朱坤

振华集团（昆山）建设工程有限公司江苏昆山215300

摘要：文章基于住宅工程混凝土结构裂缝成因，对混凝土结构裂缝的防治措施进行了探讨，以期提高混凝土施工质量，保障建筑物使用的安全性与耐久性。

关键词：住宅工程；混凝土结构；裂缝；防治

目前，住宅工程中出现的混凝土裂缝主要分为宏观裂缝与微观裂缝两大类。宏观裂缝宽度大约在0.005mm以上，并且认为最终裂缝宽度低于0.2~0.3mm的裂缝不具备危害性；微观裂缝是指肉眼无法观察到的混凝土本身固有的裂缝，其裂缝宽度约在0.005mm以下，在荷载低于设计规定时，多视为无害。在住宅工程施工中，混凝土结构裂缝会对建筑物的使用功能、承载力、美观性及使用周期产生影响，所以，施工人员必须积极做好混凝土结构裂缝防治措施，以防止裂缝产生。

一、混凝土结构裂缝的成因分析

在住宅混凝土施工阶段产生裂缝的影响因素较多，经过工程实例分析，其主要原因是由湿度与温度变化所致，次要原因是由混凝土原材料不达标、模板变形、基础不均沉降等因素所致。

（一）混凝土温度影响—收缩作用

第一，近年来，建筑工程施工所用水泥强度等级增加，混凝土强度提升，弹性模量也会增加。在收缩应变一致的条件下，混凝土内部会产生较大的拉应力。而混凝土抗拉强度的增长呈非线性状态，所以，混凝土强度提升之后，其抵抗收缩变形而形成的开裂能力不足，更容易产生开裂现象。

第二，为满足施工工艺要求，混凝土中粗骨料掺加量显著减少，细骨料中细砂、粉砂、含泥量等增多，这类因素容易影响混凝土体积定性，使得收缩量显著增加。

第三，高强度水泥具有发热量高、高强等特点，混凝土凝固时正处于水化热大量释放期，在高温作用下固化的混凝土会随着散热而收缩，从而导致混凝土受拉变形。

（二）混凝土湿度的影响

一般而言，大部分混凝土表面湿度变化较大，内部湿度变化十分缓慢且变化小。若混凝土养护不当，导致混凝土表面湿度不均，其干缩变形便容易受混凝土内部湿度变化的影响，从而导致裂缝产生。

（三）塑性裂缝

塑性裂缝多产生于混凝土硬化之前，这类裂缝可分为塑性收缩裂缝与塑性沉降裂缝。前者主要形成于混凝土浇筑过程中，混凝土表面受外部环境作用，发生温度变化，混凝土内外温差过大，而产生裂缝；后者形成于混凝土硬化之前，混凝土所用原材料中比重偏大的骨料会下沉，使得混凝土竖向体积减小，因而形成此类裂缝。

（四）混凝土材料配比不合理

混凝土的抗拉强度约占抗压强度的1/10，是一种脆性材料，短期加荷与长期加荷时的极限拉伸变形也仅有（0.6-1.0）*104、（1.2-2.0）*104。混凝土材料配置比设计不合理会对混凝土的抗拉强度产生直接影响。配比设计不合理主要表现为水泥用量、水灰比例过大，骨料级配不当，外加剂掺加量超标，含砂率不符合标准等。有关试验资料表明，上述几类因素具有相互关联性，当用水量不变时，所用水泥量每增加10%，混凝土收缩增加5%；当水泥用量不变时，所消耗水量每增加10%，混凝土强度则降低20%，钢筋和混凝土的粘结力降低10%。混凝土材料配比设计不合理，具体表现为：

（1）混凝土强度等级与水泥等级原因：所用水泥等级越高、细度越精细，早强越高混凝土结构所产生的裂缝越大。

（2）混凝土外加剂、掺合料掺拌不合理，会严重增强混凝土的收缩性能。

（3）所选骨料粒径越细，混凝土单方用水量、用灰量越多，混凝土收缩量越大。

二、住宅混凝土结构裂缝防治措施

（一）混凝土结构构件裂缝防治措施

工程实例表明，现浇混凝土结构住宅裂缝的产生具有一定的规律性，其特点为：裂缝多发生在混凝土因约束产生拉应力较大的位置，一般与承受荷载关系不明显；荷载裂缝数量明显少于非荷载裂缝；结果受力性能往往不受非荷载雷锋影响，但会对结构使用的耐久性产生影响。据调查资料显示，各类混凝土结构构件裂缝数量较多的位置如下：

第一，框架结构房屋中的框架梁以下位置；顶层纵横向框架梁的截面上部位置；房屋长度超过规定伸缩缝长度时的端部纵向框架梁位置；

第二，剪力墙结构住宅中下列位置一出现裂缝：端开间内纵墙；端山墙；长度>10m的墙；顶层与底层墙体。

第三，剪力墙结构与框架结构住宅中的现浇钢筋混凝土楼板容易发生裂缝的位置：顶层屋面板；平面体形凹凸交接处；后浇带两侧楼板位置；沿预埋管线的楼板上下表面位置。

对上述裂缝位置，可采用“抗”、“放”、“抗放结合”的控制措施。“抗”是指对受力构建易出现裂缝的位置可适当增加配筋数量以抵抗约束拉应力。“放”是指减小或者释放易裂缝位置混凝土界面内的约束应力。具体控制措施为：①设置若干个后浇带；②住宅平面长度较长的房屋采用抗震缝、沉降缝或伸缩缝将其分割为多个平面长度较短的独立结构单元。经实践证实，设置结构缝可有效控制混凝土结构构件裂缝的产生，但设置后浇带，只能减少混凝土内的约束拉应力，无法减小结构使用过程中的温度拉应力和干缩拉应力。

（二）混凝土板裂缝控制

混凝土板裂缝主要分为：混凝土板早期龟裂、混凝土板中线管位置裂缝、混凝土板耦合与伸缩作用产生的裂缝。其具体控制措施为：

1、构造配筋

经工程实践正式，混凝土板裂缝形态和钢筋直径、间距相关。在相同配筋率条件下，间距密、直径小的配筋方式可改善混凝土板裂缝分布形态，对控制裂缝宽度极为有效。在《建筑工程设计规范》中规定了混凝土板厚度不同时，钢筋的间距值：板中受力钢筋间距，当厚板h≤15cm时，间距应<20cm；当板厚h>15cm时，间距<25cm。当平面存在凹口时，应增大凹口周边楼板的配筋适量，洞口消弱位置应在每侧附加钢筋。

2、与周边支承结构整体浇筑的混凝土板

因支座嵌固作用而形成的负弯矩，特别容易沿周边出现板面裂缝。所以在与周边支承结构整体浇筑的混凝土板边缘位置需配置上部构造钢筋，板边上部应设置间距为20cm、垂直于板边直径>0.8cm的构造钢筋，且需满足下列要求：①该钢筋由墙边或梁边伸入板内的长度，在单项板中需大于受力方向板计算跨度的1/4；②其截面面积应大于跨中相应方向纵向钢筋界面面积的1/3；③在板角位置的钢筋需沿两个垂直方向布置。

3、温度—收缩缝配筋

因混凝土收缩和温度变化所形成的约束拉应力，是造成混凝土结构裂缝的主要原因。设置温度收缩钢筋可有效减少这类裂缝的产生。现浇板配筋在满足静力计算要求外，还需考虑温差应力、施工误差等因素。在房屋下列位置的现浇混凝土板应配置温度收缩缝配筋：①住宅顶层的屋面板；②住宅向阳外墙相邻的楼板；③住宅凹凸角处的楼板；④与周围梁、柱、墙体等构件整体浇筑且受约束力比较强的楼板。

分布钢筋与受力钢筋在抵抗收缩应力、温度应力、形成整体受力、控制裂缝形态等方面都发挥了积极作用。构造分布钢筋需满足下列要求：①顶层楼板温差约束应力偏大，可增加钢筋数量；②分布钢筋间距要低于25cm，直径要大于0.6cm；对集中荷载较大的位置，应增加分布钢筋数量，间距要小于20cm，在温度与收缩应力较大的位置，间距要在5~20cm之间；③分布钢筋布置方向需和受力钢筋垂直，且分布钢筋截面面积要大于受力钢筋截面面积的15%。

三、结语

混凝土结构裂缝防治要遵循预防为主、综合治理的原则。在材料选择、建筑设计、施工各阶段均需采取有效控制措施防止裂缝产生。

参考文献：

[1]谢玉君.住宅工程现浇钢筋混凝土楼板裂缝的分析与防治[J].企业科技与发展，2011，（14）

[2]张越溟.浅析保障性住宅工程中混凝土楼板裂缝类型及防治[J].住宅科技，2012，（09）

[3]陈志东.住宅工程现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因与防治[J].科技视界，2012，（27）