混凝土收縮裂縫產(chǎn)生原因及控制措施

摘 要 本文從混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的原因出發(fā)，對(duì)影響混凝土收縮因素進(jìn)行了分析，并提出了控制混凝土收縮裂縫的有效措施。

關(guān)鍵詞混凝土;收縮裂縫;原因;控制;措施

中圖分類(lèi)號(hào)TU755.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0047-01

房屋建筑施工過(guò)程中常常會(huì)遇到混凝土出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題，而因收縮所引起的裂縫也是最常見(jiàn)的。收縮裂縫形態(tài)各異，一般發(fā)生在板、墻等厚度較小的構(gòu)件中，表現(xiàn)為龜裂、一字形裂縫或斜向裂縫等形態(tài)。收縮裂縫一般情況下對(duì)承載力影響不大，但有可能影響結(jié)構(gòu)中內(nèi)力分布的變化及耐久性，最主要的影響是觀感，引起不安全感，造成用戶(hù)的心理壓力，同時(shí)引發(fā)滲漏等影響使用功能的缺陷。

1混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的原因

混凝土的收縮分為:塑性收縮、硬化收縮、失水收縮、碳化收縮。

⑴塑性收縮:混凝土澆注后4—5h左右，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水份蒸發(fā)現(xiàn)象，引起失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，此時(shí)混凝土尚未硬化，骨料與膠合料之間也產(chǎn)生不均勻的沉縮變形，稱(chēng)為塑性收縮。骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T 梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹帲蛴不俺翆?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。

塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)?混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。

⑵硬化收縮:即混凝土在水化硬結(jié)過(guò)程中，由于水泥顆粒不斷水化，毛細(xì)管及各孔隙游離水逐漸與水泥礦物質(zhì)水化，轉(zhuǎn)化為凝膠及結(jié)晶形成水泥石體積略有收縮，亦稱(chēng)自生收縮。

⑶失水收縮:混凝土中存在極細(xì)的孔隙(毛細(xì)管)，水從毛細(xì)管中溢出，造成干縮。即混凝土內(nèi)的水分不斷蒸發(fā)，引起顯著的體積收縮。

⑷碳化收縮:大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形稱(chēng)為碳化收縮。碳化收縮只有在濕度50% 左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳濃度的增加而加快。

混凝土的體積收縮是一種必然現(xiàn)象，試驗(yàn)表明，在完全自由的狀態(tài)下，收縮只會(huì)引起構(gòu)件的縮短，不會(huì)在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，因而不會(huì)產(chǎn)生裂縫。但實(shí)際上由于結(jié)構(gòu)的整體作用，每種構(gòu)件都受到不同程度的約束，因此混凝土收縮必然在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)這些應(yīng)力足夠大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開(kāi)裂。

2混凝土收縮影響因素

影響混凝土收縮的因素很多，主要包括骨料的體積含量及其性質(zhì)、水灰比、養(yǎng)護(hù)條件、結(jié)構(gòu)的尺寸及外加劑等。骨料之所以對(duì)混凝土收縮影響較大。是因?yàn)槠鋵?duì)混凝土中的水泥石收縮有限制作用。而水灰比以及養(yǎng)護(hù)條件等，則可以使混凝土產(chǎn)生不同的收縮速率及收縮能力。

⑴骨料:骨料能夠?qū)炷恋氖湛s產(chǎn)生限制作用，這可以對(duì)比水泥凈漿和混凝土的收縮曲線(xiàn)來(lái)評(píng)定。

⑵水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量:礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮較低。另外，水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越小，混凝土收縮越大，發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。例如，為了提高混凝土強(qiáng)度，施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法，收縮就明顯加大。

⑶用水量:混凝土中用水量對(duì)收縮的影響，是指它減小了起抑制作用的骨料體積，而用水量本身并不認(rèn)為是主要因素

⑷養(yǎng)護(hù)條件:延長(zhǎng)潮濕養(yǎng)護(hù)可以推遲收縮的開(kāi)始，但對(duì)收縮大小影響甚微。然而，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，可以減小收縮裂縫開(kāi)裂的機(jī)率或者延遲開(kāi)裂的出現(xiàn)。

⑸結(jié)構(gòu)尺寸:混凝土試件的尺寸和形狀將決定失水的速率，因此也將決定干燥收縮的速率和數(shù)量。

⑹外摻劑:外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。

3混凝土收縮裂縫的控制措施

針對(duì)混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的原因及其主要影響因素，我們可采取以下控制措施，預(yù)防或減少混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。

⑴原材料選擇:選擇材料時(shí)，宜選用鋁酸三鈣含量較低，不宜過(guò)細(xì)，礦渣含量不宜過(guò)多的水泥。砂不宜用特細(xì)砂。在確定配合比時(shí)應(yīng)采用低水灰比，低水泥用量和低用水量。

⑵混凝土配合比:在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，改善骨料級(jí)配，加大骨料粒徑，以降低每立方米混凝土的水泥用量。同時(shí)摻加適量的減水劑，減少水泥及水的用量?；炷恋母煽s受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大。

⑶添加外摻劑:外摻劑保水性越好，則混凝土收縮越小。為保證減少水泥用量后混凝土的強(qiáng)度和坍落度不受損失，可適度增加活性細(xì)摻料替代水泥，常用的是粉煤灰。因?yàn)榉勖夯业谋缺砻娣e較小，吸附水的能力較小，因而干縮小，抗裂性較強(qiáng)。

⑷合理的構(gòu)造措施:適當(dāng)增加混凝土構(gòu)件的配筋率。鋼筋與混凝土之間的握裹力，也能部分抵消混凝土收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力。

收縮裂縫多出現(xiàn)在伸縮縫間距過(guò)大及建筑體形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，或較長(zhǎng)時(shí)間暴露的露天結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)時(shí)其伸縮縫的間距必須符合規(guī)范規(guī)定。

⑸合理控制時(shí)間:根據(jù)施工地點(diǎn)和氣溫實(shí)際情況，合理控制拆模時(shí)間，避免因拆模過(guò)早而引起混凝土表面收縮裂縫。一般夏季施工時(shí)，拆模時(shí)間不低于10h，冬季施工時(shí)，拆模時(shí)間不低于15h。

⑹養(yǎng)護(hù):混凝土澆筑完成后要及時(shí)覆蓋塑料薄膜或潮濕的土工布等，保持混凝土表面濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持的濕度越高、溫度越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，則混凝土收縮越小。

⑺改善周?chē)h(huán)境:空氣濕度越小、溫度越高、風(fēng)速越大，此時(shí)混凝土水分蒸發(fā)越快，混凝土也越容易出現(xiàn)收縮裂縫，所以在高溫或大風(fēng)天氣要設(shè)置必要的遮陽(yáng)和防風(fēng)設(shè)施，減緩混凝土表面的水份蒸發(fā)，保持混凝土表面濕潤(rùn)。

⑻其他措施:包括:選用干縮值較小且早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來(lái)增加混凝土的坍落度與和易性，減少水泥及水的用量;澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透;及時(shí)覆蓋，保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn)。

4結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)混凝土收縮裂縫產(chǎn)生的原因、混凝土收縮的影響因素和收縮裂縫控制措施作了詳細(xì)介紹，并從混凝土原材料、配合比、外加劑、構(gòu)造措施和養(yǎng)護(hù)措施等方面提出了一些控制混凝土出現(xiàn)收縮裂縫的方法。只要嚴(yán)格把好材料關(guān)，系統(tǒng)控制施工工藝 ，嚴(yán)格操作程序 ，混凝土的收縮裂縫是可以得到控制的。

參考文獻(xiàn)

[1]王鐵夢(mèng)，控制混凝土工程收縮裂縫的18個(gè)主要因素，2003.

[2]付孟生.混凝土收縮裂縫的成因及防治措施，2009.

[3]曾麗玲.混凝土收縮裂縫的成因及控制措施，2007.

[4]戴建國(guó)，黃承逵，趙國(guó)藩，混凝土中非結(jié)構(gòu)性裂縫分析及合成纖維控制，建筑結(jié)構(gòu)，2000，9.

[5]李季.高性能混凝土的自身收縮，工程質(zhì)量2007，1 .