浅析民用建筑物裂缝控制

郑乔予

摘要：工程裂缝是不可避免的，其有害程度是可以控制的，工程师的全部艺术是把裂缝控制在无害的范围内。

关键词：民用建筑物裂缝控制

0引言

民用建筑物在建设过程和使用过程中，出现不同程度不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象，它是长期困扰着建筑工程技术人员的难题，许多建筑物结构的破坏和倒塌也都是从裂缝的扩展开始的。因此，人们对裂缝往往产生一种破坏前兆的恐惧感。习惯的概念，甚至某些验收规范和某些工程现场都是不允许结构物上出现裂缝的。但是，近代科学关于建筑物强度的细观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明，结构物的裂缝是不可避免的，裂缝是一种人们可以接受的材料特征，如对建筑物抗裂要求过严，必将付出巨大的经济代价，科学的要求应是将其有害程度控制在允许范围内。

1裂缝及产生裂缝的原因

所谓裂缝，是固体材料中的某种不连续现象，在学术上属于结构材料强度理论范畴。作为民用建筑物重要组成部分的混凝土裂缝，可以分为微观裂缝和宏观裂缝。混凝土的微观裂缝是在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中肉眼不可见的裂缝，肉眼可见裂缝范围一般以0.05mm为界《实际最佳视力可见0.02mm)。大干等于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝。荷载试验表明，当混凝土受压荷载在30％极限强度以下时，微裂几乎不变动，到30％－70％荷载时，微裂开始扩展并迅速增加，到70％－90％荷载时，微裂显著地扩展并迅速增多，且微裂之间相互串连起来，直至完全破坏。

宏观裂缝即是微观裂缝扩展的结果，可以认为，混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，所谓结构的抗裂质量只是把裂缝控制在一定的范围内而已。那么，结构物裂缝产生的主要原因是什么呢?结构物在实际使用过程中承受两大类荷载，即外荷载和变形荷载，统称为广义荷载，其中静荷载、动荷载和其他荷载等外荷载称为第一类荷载，而温度，收缩，不均匀沉陷等变形荷载，称为第二类荷载。裂缝的主要成因不外于以下三种，①由外荷载的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝，②由外荷载作用，结构次应力引起的裂缝：③由变形变化引起的裂缝。国内外的大量调查资料显示，工程实践中结构物的裂缝原因，属于由变形变化引起的约占80％以上，属于由荷载引起的约占20％左右。

2控制裂缝应该防患于未然

民用建筑物包括范围很广，如砖石与钢筋混凝土的混合结构，各种砌块建筑，混凝土大板结构，高层建筑等，其裂缝种类繁多，如斜裂缝，竖向裂缝，水平裂缝等，裂缝的原因也较复杂如不均匀沉降、温度变化、收缩、冻融、冻胀、湿陷以及荷载的作用：不过，裂缝的基本原因仍可归纳为变形变化和荷载变化两大类。

民用建筑物的斜裂缝一般在窗口转角、窗间墙、窗台墙外墙及内墙上等处产生，呈八字形裂较普遍，而墙上的水平裂缝，由于上部砌体抗拉与抗剪强度的非均匀性，一般与斜裂缝互相组合出现，水平裂缝一般沿灰缝错开，而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块和砖块。竖向裂缝常出现在窗台墙上。宙孔的两个下角处，有的出现在墙的顶部，上宽下窄，多数窗台缝出现在底层，二层以上很少出现。裂缝一般在施工后不久(1－3个月)就开始出现，并随时间而发展延续至数月，有的数年才稳定。建筑物的严重裂缝直接威胁建筑物的安全，成为工程使用的重大隐患，有些裂缝虽然没有达到使建筑物倒塌的危险程度，但由于精神作用以及建筑装修及美观方面的原因，也常常影响到建筑物的使用。因此，裂缝控制非常必要，控制裂缝应该防患于未然，首先尽量预防有害裂缝，防不住的就堵，堵不住再排(有防排水要求的工程)，重点在防。实践证明，只要设计与施工紧密结合，这是完全可以做到的。

为了控制裂缝，从设计而言，应根据实际施工条件进行计算，应有足够的构造筋，合理选择断面，做到“抗”与“放”结合。例如，在设计方案确定后，结构物和地基的刚度、强度、弹塑性质都在随时间变化，最不利的沉降，将在建成后一定时期发生。以“放”为主，必须满足建筑物使用时极限变形的要求，如柔性基础、设置沉降缝等，以“抗”为主，必须满足建筑物材料极限强度的要求，并且满足不出现有害裂缝的要求，如在混合结构中提高整体性，砖石结构中至少在顶部或中部设置几道圈梁等。从施工而言，应尽力保证设计要求的实现，应加强养护，控制水泥用水量，防止风吹日晒及过早拆模等，如施工中的养护问题，混凝土养护条件，包括混凝土潮湿状态及养护温度，对强度发展有很大影响，如果混凝土潮湿状态低于相对湿度的80％，水化几乎会完全停止。有实践数据资料表明，在入模温度相同的情况下，干燥状态比湿养护状态强度显著降低且随龄期增长而变化，3天时强度降低21％，28天强度降低27％。在早龄期良好的温湿是非常重要的，缺少湿养护使混凝土强度降低的原因除了水化受到抑制外，由于干缩可能引起内应力和微裂缝也是混凝土强度降低的原因之一。而保待长时间湿润状态，不受风吹日晒，不仅会减少收缩还会提高极限拉伸约30％，只要设计和施工都了解控制开裂的过程并能有机配合，一定会取得良好的效果。

工程裂缝是不可避免的，其有害程度是可以控制的，工程师的全部艺术是把裂缝控制在无害的范围内。