小高层建筑混凝土裂缝防治问题研究

潘政业

【摘 要】由于混凝土是一种由骨料、水泥和存留在其中的气体和水而组成的非匀质脆性材料，当温度和湿度产生变化时，混凝土便会硬化，体积也会随之变形。由于每一种材料所产生的变形大不相同，导致材料之间相互约束而产生初始应力，使骨料与水泥粘结面或水泥本身之间产生肉眼看不见的微小裂缝，由于温差大及干缩现象的产生，或外来荷载的影响，微裂会开始慢慢扩展，形成我们通常所说的肉眼能看见的裂缝。对于小高层建筑工程来说，裂缝的产生是一个由于建筑技术而产生的很普遍的问题。本文阐述了荷载裂缝和变形裂缝的控制措施，以期减少混凝土结构中的裂缝数量和宽度，确保工程质量。

【关键词】工程质量；小高层建筑；混凝土裂缝

1.裂缝原因分析

1.1荷载裂缝

外来荷载的作用会使钢筋混凝土构件变形，当混凝土的抗拉强度不能承受外界的拉应力时，混凝土就会产生裂缝，而这个裂缝会沿着主拉应力的方向慢慢扩展，形成与主拉应力方向垂直的走向。荷载裂缝常见的类型有以下几种： （1）弯曲裂缝。弯曲裂缝是指偏心受力、受弯构件因受拉筋截面太小或者建筑物的无抗裂要求设计，致使构件出现与受拉主筋垂直的裂缝。（2）剪切裂缝。剪切裂缝是指因为受剪构件中的混凝土强度小，抗剪钢筋少而产生的裂缝。（3）受压混凝土裂缝。此裂缝的产生是因为在偏心受力、受弯的混凝土构件中，混凝土截面小或受拉筋配太多。（4）斜裂缝。斜裂缝是指受扭构件的抗扭能力不足，或建筑物中的无梁盖楼、排架柱、牛腿等的构件抗冲能力不足而产生的裂缝。

1.2变形裂缝

由于受到外界温度、湿度及沉降差的影响，混凝土构件会产生变形，构件因变形会引起相应的应力，但当这种应力超过构件的抗拉强度时，构件就会产生裂缝。裂缝的产生满足或部分满足了构件的变形，使得构件的刚度下降，能引起的应力也会发生松弛。

2.裂缝的控制

2.1荷载裂缝的控制

现在，国际上的混凝土规范对于裂缝控制等级的划分，一般都是根据结构的功能要求，钢筋受环境条件影响的腐蚀程度，不同种类的钢筋对于腐蚀的敏感度和荷载作用能作用于构件的时间等因素来考虑的。我国混凝土规范基于以上因素的考虑，一般将裂缝控制等级分为以下三级：一级标准是严格要求在使用上不出现裂缝的构件； 二级标准是一般要求在使用上不出现裂缝的构件；三级标准是允许在使用上出现裂缝的构件。

2.2变形裂缝的控制

2.2.1收缩和温度变化原因引起的裂缝

由于收缩和温度变化原因对建筑物所造成的裂缝，我们可以在设计和施工过程中采取以下方法来控制：（1）提高增配构造筋的抗裂性能。增配构造筋的作用是为了抵抗温度应力，提高抗裂性能。如果要使用增配构造筋，应该尽可能地选择小直径、小间距的配筋。一般来说选择直径为8mm～14mm 之间，间距为150mm 的钢筋比较合适，而且配筋率最好是在0.3%～5%之间。（2）预留后浇缝。后浇缝是指在施工期间为防止现浇的整体钢筋混凝土结构因临时温度收缩而产生变形所预留的变形缝，一般在施工期间会保留一段时间，之后再将缝隙填充并封闭，使其能与刚开始建成的混凝土结构形成一个连续整体且无伸缩缝的结构。后浇缝的主要作用是有效防止混凝土结构微缝扩大伸缩间距，使结构中的永久伸缩缝消失。（3）应力集中裂缝的控制。无论是工业方面的建筑物还是民用方面的建筑物，都不可避免地要出现打孔或钻洞的现象，而且也会遭遇有些结构在长度方向有断面突变的情况，受温度收缩的影响，在这些孔洞和突变断面的转角部位会引发应力集中，容易使裂缝产生。针对这些情况所产生的裂缝，目前最有效的控制方法就是加强建筑物结构，可采取以下两种方法进行： 一种方法是加强圆孔边或转角的结构筋，在建筑物的转角处增配斜向的钢筋或网片； 另一种方法是在孔洞边界处加上护边角的钢筋，以抑制这些地方产生裂缝。

2.2.2不均匀沉降引起的裂缝

小高层建筑是由地基、基础和建筑物共同组成，影响其内力及变形的因素有很多。针对不同情况我们需要设计不同的方案对裂缝进行预防。在设计中也需要遵循以下原则：（1）以“抗”为主。其原则主要是为避免设置沉降缝而设计刚度很大、很长的结构物。加大结构刚度，其具体方法是提高混合结构的整体性，增设砌体结构中的圈梁等。除此之外，可选择空间刚度较大、对不均匀沉降能力具有较高可“抗”能力的箱形基础，或是锚杆静压桩及其他桩基形式，这些措施都能有效预防因不均匀沉降而产生的裂缝。（2）以“放”为主。其原则主要是为适应地基的变形而设计较小的建筑物刚度。在实际工作中，要根据地基的具体情况、建筑物的不同荷载量以及高低差来设置沉降缝，为避免因不均匀沉降而产生裂缝，可把建筑物看成是一个个的小单元而设置不同的沉降缝。

3.裂缝的治理

3.1裂缝治理的原则

（1）对于设计和施工规范的有关规定要严格遵循，对于设计意图和技术要求要十分了解。（2）对于已产生的裂缝，要对其产生的原因及性质进行认真的分析，针对建筑物的受力情况和使用要求采取不同的修补方法。（3）处理裂缝时不仅要考虑到温度及收缩应力对结构的影响，而且还要考虑裂缝处理完成后，结构原有的承载能力、整体性、抗渗性不能变，要注意处理的方法，避免同一个地方在后期再次出现裂缝。（4）平时要注意管理，防止出现人为损坏结构和构件，尽量保持原结构的外观。（5）在处理裂缝时，要遵循经济的原则，在保证实施方法安全可靠的基础上加入技术，处理方法在实际施工中尽量能做到简单易行。

3.2裂缝治理方法

建筑物的混凝土结构或构件出现裂缝，最直接的影响就是破坏结构的整体性，同时会使构件的刚度降低，使结构承载力下降，有些裂缝的产生对建筑物来说产生的影响可能不大，但会锈蚀钢筋，使材料的耐久性降低，有些甚至会发生渗漏，导致材料不能持续使用。根据裂缝的性质、大小、结构受力情况及结构的使用要求，一般采用的治理方法有以下几种：（1）表面修补法。此方法一般用于处理较窄的裂缝，主要作用是恢复构件表面美观，提高材料的耐久性。（2）充填法。此方法主要用于处理较宽裂缝，主要是用树脂砂浆等材料将裂缝填充，等填充料硬化后再将表面磨光。（3）注入法。此方法主要用于处理宽度小且较深的裂缝，主要是将修补材料用管注入混凝土内部的修补方法。如果构件产生的裂缝已达到影响构件承载力的地步，应该考虑使用加固法。现使用的加固方法主要有： 加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变传力途径加固法、外部粘贴钢板加固法及粘贴纤维增强复合材料加固法。近些年逐渐兴起的是粘贴纤维增强复合材料加固法，此加固法是将纤维增加复合材料片材粘贴在混凝土结构外部而实现加固目的的。

4.结语

小高层建筑工程中微裂缝的产生是不能避免的，我们在施工中应该尽可能地采取有效的技术来控制裂缝的产生，尤其是可能会渐渐扩张的微裂缝，使裂缝尽可能不出现或尽量减少混凝土结构中的裂缝数量和宽度，使工程质量得以保证。若最终还是不可避免的出现了裂缝，那我们应根据建筑物的具体受力情况及使用要求，对裂缝产生的原因进行着时分析，采取合适的治理方法，尽量小补小修，保持建筑物原结构的外观。 [科]

【参考文献】

[1]尹建谊.浅析小高层建筑混凝土裂缝控制分析[J].科技资讯，2011（17）：50-52.

[2]傅德健.浅谈小高层建筑混凝土施工裂缝控制措施[J].科技传播，2010（24）：120-121.