赵欣
北京建工土木工程有限公司北京市100000
摘要：水泥混凝土其在土木类工程当中被大量使用，属于用量最多的材料，材料本身具有非常高的强度，耐久性也非常好，使用期限也很多，并且养护用的费用也非常少等优势特点。然而同时也存在相应的缺点，如离散性大、均匀性不好，并且还较易形成裂缝。这一病害是混凝土结构梁当中常见病患，裂缝如果产生，一定会对混凝土建筑物质产生影响，并且还会对建筑物耐久性产生严重的影响。本文针对结构混凝土梁裂缝产生的原因与控制开展分析。
关键词：结构混凝土梁；裂缝；控制
引言
裂缝在施工中是较为常见的质量通病，是否会降低结构混凝土梁的承载力，影响到结构混凝土梁的安全性能和正常使用是判断采用何种裂缝处理方案的关键。导致结构混凝土梁裂缝的原因有很多，同时一些裂缝也是很多原因一同作用下而形成的结果。干缩形成裂缝，塑性收缩而形成的裂缝，化学反应所产生的裂缝，因此主要原因包含应力、湿度、温度及不均匀性的沉降等原因。这些原因当中有很多都是能够提前进行预防的。所以需对结构混凝土梁的裂缝问题提高重视，首先需对结构混凝土梁裂缝形成原因进行分析，之后结合成因采用有效的方法来进行处理，以此有效防治裂缝形成及发展，确保混凝土建筑的质量，使建筑物可以长期的为人们提供服务。
1、裂缝的产生原因
1.1材料原因导致的裂缝
1）混凝土粗细骨料、胶凝材料的影响；现场施工使用的泵送混凝土，为保证流动性水灰比加大，水泥用量增加，胶结料用量增加，砂率增加，骨料粒径减小；或原材料质量控制不过关，骨料含泥量超标，粗骨料级配不合理，未采用连续级配，细骨料采用细沙或细度模数不合理。所有这些因素都增加了混凝土的收缩可能性。2）混凝土外加剂的影响；外加剂、掺合料种类繁多，通常只考虑强度指标，缺乏对水化热及收缩变形影响的长期试验资料，有些试验资料并不严格，有许多外加剂严重增加收缩变形，有的甚至降低耐久性。3）水泥安定性的影响；水泥安定性是指水泥在凝固硬化过程中体积变化的均匀性。水泥安定性不良会造成商品混凝土结构或构件膨胀性龟裂，无法进行补救。水泥安定性不良的原因是水泥熟料中含有过多的游离氧化钙或氧化镁，以及掺入的石膏过多所致。游离的氧化钙和氧化镁都是在高温中过烧而成，水化很慢，它们在水泥石结硬后慢慢开始水化，水化后体积膨胀而引起水泥石开裂。
1.2施工原因导致的裂缝
1）模板对结构裂缝的影响；在施工中对比普通覆膜多层板和塑料模板梁底后发现，普通木模板梁底更容易产生裂缝。这是因为普通覆膜多层板在周转使用两三次后，表面覆膜基本磨损殆尽，起不到隔水作用，水分不断散失到空气中，因此，混凝土在硬化初期失水较多，混凝土产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致塑性收缩裂缝。而塑料模板几乎不会吸收混凝土中的水分，并且提供了1个隔绝水分蒸发的密闭环境，混凝土凝结硬化好，因此，收缩裂缝少。2）保护层过厚或过薄对裂缝的影响；由公式（1）可知，最大裂缝宽度与混凝土保护层厚度Cs成正比，这是因为保护层增大后，变相导致钢筋位置高于设计时计算位置，而使中和轴人为上移，从而加大了梁底拉应力，因此，当施工中梁结构下部保护层过厚时，会增加梁体裂缝的宽度。但是，当梁下部保护层过薄时，也会出现梁底裂缝的情况。这是因为保护层过薄时，导致箍筋下部保护层无法被混凝土的粗骨料填充，此处混凝土局部收缩应力没有骨料约束，并且箍筋是横向布置，无法约束横向裂缝的发生。因此，混凝土保护层厚度过厚或过薄都将导致梁底更容易产生裂缝。3）拆模过早对结构裂缝的影响；混凝土拆模过早是导致梁底裂缝多发的重要原因，由于过早拆模，混凝土强度不足而造成混凝土结构构件开裂。为保证结构的安全和使用功能，在GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》中对拆模有严格规定。要求顶板梁拆模时确保同条件养护混凝土试块的强度必须达到规范要求。
2、施工过程控制结构混凝土梁裂缝措施
（1）自收缩：有人提出“保水”这个理念。“保水”和“养护”不能等同，如何在混凝土固化以及强度增长过程中保证必要的水需求，是解决混凝土自收缩的关键。事半而功倍，我们所提倡的“混凝土自防水比任何防水措施都有效”，也间接说明了在“保水”环节确保杜绝混凝土因自收缩而产生裂缝而对结构混凝土梁造成伤害的重要性。这可能是“蓄水养护”提出的初衷。（2）温差：在绝大多数地区，日夜温差超过25℃以上的并不多见，但加上结构混凝土梁凝结过程释放的水化热因素，结构混凝土梁内外的温差就很明显，在厚度超过1m以上的结构混凝土梁上表现得更加突出，这足以说明严重性。以笔者施工的一个大体积承台为例（2700m3），除了布置@1500、直径50的纵横循环降温管外（降温管同时作为顶层钢筋支架），定时在循环池投入大量冰块也是必须的。经过三天高峰期连续循环降温，效果明显。（3）其他：以45°角裂缝为例，个人倾向于混凝土的配比、放射筋长度及数量、沉降三方面原因导致裂缝的产生，因没有做过实验，仅仅是推断。（4）钢筋绑扎：除了绑扎的正确性，施工过程的成品保护也是个大问题，大众对于钢筋位置的正确性缺乏一个准确的认识，导致在施工过程中各种踩踏、破坏却没有得到很好的恢复。作业人员整体素质的提高才是关键。（5）振捣：同样有待于作业人员素质的提高。日本据说因为担心混凝土振捣人员达不到技术要求，因此大力推广自密实混凝土（造价高）。行业准入门槛不规范、不提高，结构混凝土梁现场浇筑的质量始终无法保障。（6）冷缝：既然是常态，就讨论一下冷缝出现后的应对措施。一种是必然存在的冷缝，像分层、分段浇筑的节点（接头），包括后浇带。凿毛、凿除松散部分（在接头处不敢充分振捣或垂直构件振捣后上浮粉煤灰的堆积）、充分湿润、涂刷结合剂、充分振捣、充分养护都是极其重要的工作。另一种是施工中偶尔会出现的冷缝，处理方式同上，略简单，如分层部分尚未初凝，振动棒应深入尚未初凝的混凝土内，使新旧混凝土更加充分粘合。（7）养护：养护的时机、时间、方式，简单而复杂。应根据不同混凝土、不同季节、不同环境、不同构件而采取不同的养护方式。正确的养护方式能收到不同的养护效果，能有效减少甚至杜绝结构混凝土梁裂缝的产生。（8）拆模：出于结构梁安全的考虑，着重点应该在悬挑构件和后浇带。悬挑构件首先解决支撑的稳定性和拆模时间，特别是对于3m以上的大尺寸悬挑，支撑基础要求绝对牢靠，要有监测方案、应急方案，防止施工过程构件的下沉变形。（9）沉降：避免不均匀沉降的产生，取决于设计和施工两个主要环节。笔者在1994年施工的一个筏板式基础项目，由于在淤泥质土上采用高压旋喷桩基础，主体结构混凝土梁完成后开始出现不均匀沉降，连最稳定的楼梯间都出现拉裂，最终花费大量时间和金钱对基础进行补强，可以说是基础设计失败导致沉降的一个典型案例。
结束语
随着城市进程的进展，工程稳步发展。施工中结构混凝土梁作为施工重点，存在结构面积大、易出现裂缝等问题，如果裂缝问题不能及时解决，会影响施工稳定性，阻碍施工业的发展。因此，在现阶段项目设计中有效控制结构混凝土梁裂缝，必须根据混凝土结构裂缝原因充分满足现代工程稳定发展的需要。
参考文献：
[1]梁宇.浅谈结构混凝土梁裂缝的防治对策[J].建材与装饰，2018（48）：11-12.
[2]解延拴，郝浩.结构混凝土梁裂缝产生原因深入分析[J].住宅与房地产，2018（31）：172+241.
[3]刘杰.控制结构混凝土梁裂缝的有效措施[J].建材与装饰，2018（44）：15-16.
作者简介：
赵欣（1980-），性别：女，籍贯：北京市，学历：大专，职称：助工，研究方向：混凝土结构梁裂缝产生原因及预防。