關(guān)于工程中常用類型混凝土的裂縫分析

佐雪

【摘 要】混凝土以低廉的價格和強大的適用功能廣泛的用于土木工程建設(shè)中，但同時也伴隨著不可避免的缺陷，裂縫問題就是其中之一。為加強其性能，常加入某些增強材料或以增強方式優(yōu)化它，因而除素混凝土（瀝青混凝土，水泥混凝土等）外，出現(xiàn)了鋼筋混凝土，預應(yīng)力混凝土，鋼纖維混凝土，鋼絲網(wǎng)混凝土，玻纖混凝土等。本文重點對工程中常用混凝土（鋼筋混凝土，預應(yīng)力混凝土，素混凝土）的裂縫成因及控制進行討論，并比較這幾類的共同點與差異。

【關(guān)鍵詞】素混凝土；鋼筋混凝土；預應(yīng)力混凝土；裂縫

0.前言

裂縫對混凝土耐久性的影響是不可避免的，但同時其危害程度是可以控制的，因此就需要我們對其原因分類探討，細致分析，找出合理的方法來降低宏觀裂縫的出現(xiàn)率以及其可能的危害。

1.素混凝土

1.1水泥混凝土

1.1.1水泥混凝土的裂縫產(chǎn)生原因

（1）變形應(yīng)力：當溫度變化和混凝土收縮引起結(jié)構(gòu)變形受到限制時，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生自應(yīng)力，當自應(yīng)力達到水泥混凝土的抗拉強度極限值時，就會產(chǎn)生裂縫。

（2）外部荷載：外部荷載作用使混凝土內(nèi)部應(yīng)力達到其極限時產(chǎn)生的荷載。

（3）材料方面：粗骨料的含泥量過大，或骨料粒徑過大，水泥強度不足，水中有害雜質(zhì)過高，配合比設(shè)計不當?shù)榷际窃斐伤嗷炷灵_裂不可忽視的原因。

（4）養(yǎng)護條件：養(yǎng)護條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。尤其是混凝土早期養(yǎng)護不當，早期強度低，很容易產(chǎn)生裂縫。

（5）施工質(zhì)量：水泥混凝土澆筑施工中，振搗不均勻，或漏振、過振等，會造成水泥混凝土離析、密實度差、降低結(jié)構(gòu)的整體強度，從而產(chǎn)生裂縫。

（6）由于設(shè)計原因使結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象也時有發(fā)生， 此種裂縫主要是設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸不夠或荷載計算不合理引起的。

1.1.2水泥混凝土的裂縫控制措施

（1）原材料的選擇：水泥要選用干縮值小，低熱或中熱水泥，早期強度高的硅酸鹽水泥改善骨料級配，摻加外加劑（高效減水劑）從而降低水泥用量降低水化熱，也可摻人纖維材料，減少裂縫。

（2）混凝土水灰比的控制：控制水灰比，通過摻加高效減水劑來增加混凝土的塌落度，提高和易性，盡可能減少水泥的用量以減少水灰比，從而減少混凝土體積收縮。盡量避免選用含堿性的骨料。

（3）養(yǎng)護條件：混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時養(yǎng)護，并且應(yīng)根據(jù)情況選用不同的養(yǎng)護方法，養(yǎng)護期已混凝土增長最快的階段為準，即7—28天，并且有條件盡可能的延長時間。

（4）施工方面：改善混凝土的施工工藝，要做到分層對稱澆筑，振搗要及時到位，若澆筑混凝土量較大時，應(yīng)把澆筑的間隔時間控制合理。

（5）設(shè)計方面：設(shè)計時要細心，嚴謹，盡量避免其為施工帶來的不便以及不可逆的影響。

1.2瀝青混凝土

瀝青混凝土主要用于道路結(jié)構(gòu)中，其裂縫的產(chǎn)生影響道路美觀，路面的連續(xù)性和平整性，而且還會使水和某些有害物質(zhì)進入，從而影響其使用壽命。

1.2.1瀝青混凝土裂縫產(chǎn)生原因

其裂縫形成原因很多，和水泥混凝土有一定相似性，外部荷載，變形應(yīng)力，材料強度以及各材料的用量，配合比，施工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計等都同樣會導致裂縫的產(chǎn)生。其他原因如下：

（1）路基、路面整體強度不足。

（2）路面材料彎拉強度不足，在車輛嚴重超載作用下易產(chǎn)生的裂縫。

（3）瀝青材料的老化。

（4）路基含水量大，排水設(shè)計不合理。

1.2.2防治措施

其預防措施與水泥混凝土本質(zhì)上也是一樣的，無非就是從材料，施工質(zhì)量等方面考慮，但要特別注意瀝青的性能如抗疲勞性及低溫抗裂性。

2.鋼筋混凝土

鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因：鋼筋混凝土較素混凝土其強度有明顯增強，應(yīng)用更為廣泛。除與素混凝土相同的裂縫發(fā)展原因外，其鋼筋用量不足，強度不夠，配筋形式不合理也是裂縫產(chǎn)生的主要原因。

鋼筋混凝土裂縫的控制：鋼筋混凝土是為提高素混凝土而在其內(nèi)配置增強材料鋼筋的一類常用混凝土，其裂縫控制與素混凝土有許多相同之處，但同時也有其不同的地方。因鋼筋的加入，設(shè)計方面對裂縫產(chǎn)生的影響就變得很重要了，通常要求設(shè)計者要合理選擇鋼筋種類，配筋形式等。

3.預應(yīng)力混凝土

3.1預應(yīng)力混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

除混凝土本身材料的影響外，主要原因如下：

（1）預應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計截面尺寸不合理引起的裂縫。

（2）施工過程中支撐體系不當產(chǎn)生的裂縫。

（3）預應(yīng)力張拉工藝不當產(chǎn)生的裂縫，施工過程中對預應(yīng)力鋼筋施加的應(yīng)力未達到設(shè)計值時也易導致裂縫。

（4）預制構(gòu)件采用蒸氣養(yǎng)生時，由于升溫和降溫速度過快，也會使截面內(nèi)產(chǎn)生溫差，在這種溫差作用下，截面縱向纖維伸長將產(chǎn)生約束，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當溫度應(yīng)力達到混凝土抗拉強度極限時，將出現(xiàn)裂縫。

3.2預應(yīng)力混凝土裂縫的控制

同鋼筋混凝土一樣，預應(yīng)力混凝土要從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，原材料方面以及施工質(zhì)量上來控制裂縫，但也要注意其不同點。

（1）支撐體系施工方面。

可采用超載預壓方式有效地控制因模板支撐體系施工不當而引起的混凝土裂縫。拆除支撐體系時要嚴格，小心。

（2）張拉工藝方面。

控制好預應(yīng)力鋼筋錨固區(qū)的擠壓力，以降低預壓總應(yīng)力。為了有效地保證結(jié)構(gòu)不開裂，可以在設(shè)計時考慮當混凝土強度達到某一值時，對結(jié)構(gòu)進行一次預應(yīng)力張拉，以避免混凝土初期產(chǎn)生裂縫。

（3）養(yǎng)護方面：其大致和鋼筋混凝土的養(yǎng)護條件相似，但其養(yǎng)生時間要保持在施加預應(yīng)力之后。

4.結(jié)語

混凝土廣泛用于工程中，而其中鋼筋混凝土和預應(yīng)力混凝土應(yīng)用又最為廣泛，所以對其裂縫的分類探討和比較是很有必要的。雖然混凝土裂縫的出現(xiàn)原因涉及很廣，但隨著人們對混凝土研究的不斷深入以及建筑水平的不斷提高，裂縫問題一定會得到很好的解決。 [科]

【參考文獻】

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制，1997.

[2]張樹仁.結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，2010.

[3]彭小芹.土木工程材料，2010.