常見混凝土裂縫的控制和預(yù)防措施

孫秀娟，焦鳳國

（1.山東省地質(zhì)測繪院，山東 濟南 250013；2.濟寧市水利機械公司，山東 濟寧 272200）

混凝土裂縫是水利工程、建筑工程等建設(shè)過程中普遍遇到的問題。由于自身變形、施工質(zhì)量、養(yǎng)護條件、荷載超負(fù)等原因，硬化成型的混凝土內(nèi)部存在著許多的微孔隙、氣孔和微裂縫。這些微孔隙、氣孔和微裂縫不僅影響外表美觀，更會降低混凝土結(jié)構(gòu)強度，影響水利工程、建筑工程等的使用性能和壽命。

1 常見混凝土裂縫的種類和成因分析

1.1 混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫

該類型裂縫主要包括塑性收縮、縮水收縮、溫差收縮、沉降收縮、自身收縮等幾種。塑性收縮裂縫發(fā)生在混凝土尚未硬化階段；縮水收縮裂縫發(fā)生在混凝土硬化以后；溫差收縮裂縫發(fā)生在混凝土硬化過程中；沉降收縮裂縫發(fā)生在地基結(jié)構(gòu)松軟不實或地基浸水處；自身收縮裂縫主要發(fā)生在混凝土拌合后的初期。

1.2 材料質(zhì)量不合格產(chǎn)生的裂縫

混凝土主要由水泥、砂石、粗骨料、拌和水及外加劑等材料組成，當(dāng)這些材料出現(xiàn)質(zhì)量不合格時，則可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。一是水泥不合格。當(dāng)水泥強度不足、水泥受潮、水泥過期或水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)，有可能導(dǎo)致混凝土強度不足出現(xiàn)早期不規(guī)則裂縫。二是砂石不合格。砂石粒徑太小、級配差、空隙率大，會影響混凝土的強度；砂石中含泥量超標(biāo)，會降低混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性；砂石中云母含量過高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強度，從而使混凝土收縮加大產(chǎn)生裂縫。三是骨料不合格。骨料粒徑過細(xì)、針片含量過大，混凝土單方用灰量、用水量偏多，引起收縮量增大。四是拌和水或外加劑、摻和物不合格。特別是其中氯化物等雜質(zhì)含量較高，會對鋼筋表面的氧化層產(chǎn)生破壞，引起銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，引起混凝土脹裂。

1.3 施工過程產(chǎn)生的裂縫

主要有以下幾個方面：一是混凝土振搗不密實、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。二是混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫。三是混凝土攪拌、運輸時間過長，水分蒸發(fā)過多，引起混凝土塌落度過低，使得混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。四是混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。五是在高溫大風(fēng)條件下澆筑混凝土，濕潤養(yǎng)護措施不到位，引起混凝土早期脫水，產(chǎn)生收縮裂縫。六是施工時模板剛度不足，澆筑混凝土?xí)r在側(cè)向壓力的作用下模板變形、漏水，或者拆模過早，使得混凝土強度不足，構(gòu)件在其自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

2 控制和預(yù)防混凝土裂縫的主要對策

2.1 設(shè)計措施

設(shè)計單位要確保按規(guī)范設(shè)計，特別是要處理構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系，精心設(shè)計混凝土配合比，充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形，合理配置構(gòu)造鋼筋，提高抗裂性能，避免斷面突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時還要充分考慮施工時的季節(jié)氣候特點，高溫季度要注意降溫保濕，寒冷季節(jié)要注意保溫。

2.2 施工前的控制措施

一是混凝土施工前，要慎重選擇原材料。選用的水泥要水化熱較低，盡量用中熱或低熱水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。選用的石子要表面粗糙、質(zhì)地堅硬，級配良好，空隙率小，無堿性反應(yīng)，有害物質(zhì)以及含量不超過規(guī)定。選用的砂盡量采用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。選用的骨料一般用線膨脹系數(shù)小、級配良好、粒徑為4～40mm的粗骨料。二是采用摻合料和混凝土外加劑。采用一定量的具有減水、增塑、緩凝作用的摻合料和外加劑有助于改善混凝土的流動性、保水性，降低水泥用量，降低水化熱，降低混凝土成本，改善混凝土的工作性能。三是正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)。混凝土的裂縫多是因為混凝土的收縮引起的，因此可以通過在混凝土中添加膨脹劑來補償混凝土的收縮。膨脹劑的使用量要通過大量試驗確定最佳摻量，用料少起不到補償效果，用料多膨脹過度也不好。四是嚴(yán)格按照施工配合比組織進料。嚴(yán)格控制水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下，禁止隨意增加水泥用量。五是鋼筋混凝土澆筑前，要細(xì)心檢查模板的支撐情況。模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。

2.3 施工措施

一是精心攪拌?；炷粮鞒煞职凑张渲帽壤郎?zhǔn)確計量后，要精心進行攪拌，確保拌合均勻，離析的混凝土必須重新拌均后，方可澆筑。二是精心澆筑。澆筑時要根據(jù)不同的混凝土坍落度合理把握振搗時間，避免過振、漏振或振搗棒抽撤過快，要積極采用二次振搗、二次抹面等技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡，增強混凝土的密實性和均勻性。三是精心養(yǎng)護。加強混凝土的早期養(yǎng)護對于混凝土減少裂縫至關(guān)重要。四是預(yù)留溫度伸縮縫。特別是針對大體積混凝土，應(yīng)當(dāng)設(shè)置合理的伸縮縫，對熱脹冷縮有緩沖作用，可減少裂縫的發(fā)生。五是混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

3 結(jié) 語

混凝土裂縫對水利工程、建筑工程等的安全危害性很大，雖然有多種處理方法，但關(guān)鍵在于控制和預(yù)防，且嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計施工?？傊?，產(chǎn)生裂縫的原因復(fù)雜多樣，從設(shè)計到材料，從施工到養(yǎng)護，無論哪個環(huán)節(jié)出了問題，都有可能引起混凝土裂縫的發(fā)生，因此需要牢固樹立質(zhì)量安全意識和精品意識，精心設(shè)計，精心準(zhǔn)備，精心施工，精心養(yǎng)護，方能有效控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量安全。