混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制方法

徐樹齊

摘要：分析了砼構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的成因，闡述了裂縫控制措施和防治方法。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；溫度裂縫；荷載；水灰比

混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中是不可或缺的組成部分，但由于其抗拉強(qiáng)度低，在工程時常出現(xiàn)裂縫；有些裂縫還可能是結(jié)構(gòu)破壞前的前兆，防止裂縫產(chǎn)生是極為重要的?，F(xiàn)就裂縫產(chǎn)生的原因和控制方法進(jìn)行分析。

1砼構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的原因及防治

砼構(gòu)件裂縫主要有：溫度裂縫、收縮裂縫和荷載引起的裂縫。產(chǎn)生原因與特征：

1.1溫度裂縫

溫度高低變化，會使砼發(fā)生膨脹或收縮，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)溫差應(yīng)力超過砼抗拉強(qiáng)度時產(chǎn)生溫差裂縫。而砼內(nèi)的溫度差一般由水泥化熱和外界溫度變化，構(gòu)建處于驟冷驟熱狀態(tài)等因素造成。

1.2收縮裂縫

砼在養(yǎng)護(hù)過程中，會出現(xiàn)毛細(xì)收縮，化學(xué)收縮及于燥收縮過程，當(dāng)砼強(qiáng)度較低時會產(chǎn)生收縮裂縫，常常出現(xiàn)在砼和鋼筋砼結(jié)構(gòu)表面上。呈現(xiàn)細(xì)而淺的裝態(tài)。具體分析如下：

1.2.1收縮裂縫與養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。砼未完全硬化前，若日曬、高溫、養(yǎng)護(hù)不周，砼表面失水過快等使砼表面溫度發(fā)生變化，表面收縮受到內(nèi)部砼的約束而導(dǎo)致表面龜裂。這種收縮裂縫一般很細(xì)，分布不規(guī)則，如及時發(fā)現(xiàn)壓抹密實(shí)養(yǎng)護(hù)可以愈合的。終凝前后，由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會產(chǎn)生較寬較深裂縫，有些是從石顆粒邊緣開始發(fā)展，此時砼尚未于石子結(jié)合牢固，裂縫由外向內(nèi)寬度減小，凝固后期，砼已有相當(dāng)強(qiáng)度之后，鋼筋可與砼共同受壓力，由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，產(chǎn)生的收縮裂縫一般均勻分布于相鄰的兩根鋼筋之間。這多由砼收縮時鋼筋不變形，阻礙了砼的收縮變形而造成的。

1.2.2收縮裂縫還與砼級配、澆搗密實(shí)程度、水灰比和構(gòu)件幾何尺寸有關(guān)。

1.3砼裂縫有些并不是溫度和收縮所引起的，而是由于施工中，因不按規(guī)范及操作規(guī)程和構(gòu)件設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，會使構(gòu)件處于不利狀態(tài)受力而引起裂縫。

1.3.1砼沒有達(dá)到拆模強(qiáng)度，此時砼受自重或稍有外力作用可能產(chǎn)生裂縫。即時達(dá)到拆模強(qiáng)度，在拆模時若受到較大沖擊也會產(chǎn)生裂縫。有時裂縫在拆模后并沒有產(chǎn)生，但因未達(dá)到吊裝強(qiáng)度而過早吊裝也會產(chǎn)生裂縫。

1.3.2鋼筋砼構(gòu)件在澆注中，鋼筋位移，受拉區(qū)保護(hù)層過厚容易在吊裝后或承載后，受拉區(qū)產(chǎn)生裂縫。

1.3.3構(gòu)件堆放場不均勻下沉，構(gòu)件之間墊塊位置不當(dāng)以及構(gòu)件吊裝時吊點(diǎn)位置不當(dāng)?shù)仁箻?gòu)件實(shí)際受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)受力狀態(tài)改變也會引起裂縫。

1.3.4構(gòu)件運(yùn)輸和吊裝過程中受到振動、沖撞也會產(chǎn)生裂縫。

1.3.5構(gòu)件材料、砼標(biāo)號都達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但受力面凸凹不平，承受壓力時，承壓面面積小，發(fā)生應(yīng)力集中，局部承壓強(qiáng)度不足，也會引起裂縫。

2控制裂縫技術(shù)措施

總結(jié)砼施工經(jīng)驗(yàn)，可按以下方法控制和減少裂縫產(chǎn)生。

2.1選好粗骨料。碎石表粗糙，含泥量少，合理的顆粒級配，足夠的強(qiáng)度與水泥漿的膠結(jié)好，可以提高砼的抗拉強(qiáng)度。

2.2降低水灰比。在水泥用量不變是，砼極限拉伸值隨水灰比增大而減少，且砼強(qiáng)度降低，收縮增大。因而在施工中要嚴(yán)格掌握水灰比，不得任意加大用水量。

2.3加強(qiáng)振搗，改善砼的密實(shí)性。振搗可以從拌制的砼中有效排除空氣，降低空隙率，使砼密度增加，提高抗拉強(qiáng)度，提高極限拉伸值。

2.4加強(qiáng)砼早期養(yǎng)護(hù)。為防止砼不正常的收縮，必須對砼加覆蓋養(yǎng)生，使砼處于濕潤的環(huán)境并有均勻的養(yǎng)護(hù)溫度，減少收縮變形。

2.5合理地選擇水泥品種，配合比，施工方法。在澆筑大體積砼時，因水泥水化熱不易散發(fā)，會造成砼溫度升高。如果砼的內(nèi)外溫差超過20℃時就容易導(dǎo)致構(gòu)件表面裂縫。所以應(yīng)選用低水化熱的水泥，如礦渣水泥或火山灰水泥。其次選擇合宜的砂石級配，盡量減少水泥用量使水化熱相應(yīng)降低；再次降低每立方米混凝土的用水量。

2.6砼的蒸養(yǎng)。電熱養(yǎng)護(hù)要嚴(yán)格掌握升溫、恒溫、降溫速度及拆模時砼與外界溫差，減少溫度應(yīng)力。

2.7將強(qiáng)施工管理，有許多裂縫不是由于溫差及收縮造成的，而是管理不當(dāng)所致。因此，施工時嚴(yán)格遵守規(guī)范及操作規(guī)程，如拆模時間、拆模方法、拆模時防止振動，防止不均勻下沉，構(gòu)件的堆放支點(diǎn)要按構(gòu)件設(shè)計(jì)受力狀態(tài)放置；吊裝、運(yùn)輸中防止碰撞，吊點(diǎn)位置要正確；防止施工荷載集中，安裝砼構(gòu)件時支點(diǎn)要坐漿，使樓板平穩(wěn)地放在支撐面上等，這樣，才會減少裂縫產(chǎn)生的機(jī)會。

總之，砼構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生有其內(nèi)、外界因素，因此，有效地控制砼構(gòu)件裂縫產(chǎn)生，保證建筑物結(jié)構(gòu)安全，確保工程質(zhì)量。