产生裂缝的原因有很多种,今天我们讨论下混凝土结构产生裂缝的原因及相应的处理方法。裂缝目前可以分为荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、收缩引起的裂缝、地基础变形引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝、施工工艺质量引起的裂缝,今天就我们常见的主要裂缝形式进行分析讨论。
荷载引起的裂缝 其中荷载引起的裂缝主要是由于结构上部荷载远远超过设计允许荷载值,导致构件受拉区超过应力允许值,从而引起受拉钢筋屈曲变形,进而导致混凝土被拉裂,这种裂缝既是一种破坏,更是一种预警,这种裂缝往往沿着受力产生横向短裂缝,随着裂缝的发展导致结构构件破坏,甚至是主体破坏,需要杜绝这种裂缝的发生。 图1 梁底横向裂缝示意图 图2 裂缝内部示意图 地基础变形引起的裂缝 地基础变形引起的裂缝,一般为45°斜向裂缝,形成的原因主要是由于地基基础沉降,这也是在不开挖地基的情况下判断地基是否沉降的方法,当出现这种裂缝时,需要进行一段时间的持续监测,在确保地基沉降达到稳定时再进行相应处理,如果沉降一直持续,则该建筑不满足后续的任何使用需求。 图3 墙体斜向45°裂缝示意图 以上两种裂缝的产生会危及到结构的安全,需要专业技术人员进行实地查勘检测,并委托有资质设计单位进行加固处理,否则后果不堪设想! 施工质量导致的裂缝 现在随着科技的进步,无论是从最初的方案设计,到最后的施工都有着严格的监督管理,危及主体结构安全的裂缝发生的概率还是很低的,目前我们常见的裂缝大多数是由于温度变化、施工材料质量、施工工艺质量等人为原因引起的。 在2021年我们接触一个混凝土楼板开裂情况,经过现场查勘发现面层开裂严重,而楼板底部未发现开裂情况,如图4所示;经过对裂缝处取芯发现,楼面结构层厚度与细石混凝土面层厚度几乎相同,开裂直至二者相交处,结构层未发现开裂情况,面层厚度达到95mm却未采取任何防裂措施,混凝土经过收缩在其内部产生拉应力,进而细石混凝土面层开裂。 图4 楼板面层裂缝示意图 图5 裂缝内部开裂示意图 混凝土结构设计规范GB50010-2010中,第8.2.3条,当保护层很厚时(例如配置粗钢筋;框架顶层端节点弯弧钢筋以外的区域等),宜采取有效的措施对厚保护层混凝土进行拉结,防止混凝土开裂剥落、下坠。通常为保护层采用纤维混凝土或加配钢筋网片。规范中没有明确厚度为多少,但是根据之前版本规定,保护层厚度大于50mm时,宜对保护层采取有效的构造措施。这个项目显然是没有做到有效构造措施,进而导致细石混凝土面层面层开裂。 上面这种裂缝属于设计时候未按照构造要求设计导致的,虽然不影响主体结构安全,但是在后续使用以及感官上会令人感到不安,还是应该尽量避免的。裂缝产生的原因有好多,有的涉及安全,有的无伤大雅,后续还有许多裂缝问题进行更新,欢迎大家多多讨论,多多指教!