混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因分析及控制辦法

趙成學(xué)

摘 要：混凝土屬于建筑施工中的主要材料，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，如何控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是保證工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的重要措施?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展，會對混凝土承載力、耐久性及抗?jié)B性能造成較大破壞。文章從多個(gè)方面對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因進(jìn)行分析，針對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因，提出混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制方法。實(shí)踐證明，采取混凝土控制方法，可以有效減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，保證混凝土施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程施工的綜合效益。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫；成因；控制辦法

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因

混凝土屬于一種脆性材料，其本身抗拉能力十分低，在混凝土施工與應(yīng)用的過程中，如出現(xiàn)溫度、濕度變化，或地基沉降等問題，容易引起混凝土裂縫。在本文中，從以下幾個(gè)方面，對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因進(jìn)行較為全面的分析。

1.1 設(shè)計(jì)因素。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，缺乏計(jì)算或漏算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受力情況與實(shí)際受力情況存在較大差異；混凝土配筋計(jì)算失誤、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度不足等，都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。

1.2 材料因素?；炷猎牧腺|(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求會導(dǎo)致產(chǎn)生混凝土裂縫，尤其是水泥型號的選擇，水泥型號的應(yīng)用，需要根據(jù)施工溫度、濕度與施工部位的不同，科學(xué)選擇不同型號水泥。在砂石集料應(yīng)用上，應(yīng)嚴(yán)格控制其級配及粒徑，保證含泥量在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。如混凝土材料應(yīng)用存在著質(zhì)量問題，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。

1.3 地基不均勻沉降。如出現(xiàn)地基不均勻沉降等問題，則會在拉應(yīng)力作用下，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生，其裂縫反向、大小及深度與地基沉降范圍及程度存在著直接關(guān)系。因基礎(chǔ)沉降所帶來的應(yīng)力較大，其所引起的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，多為貫穿性裂縫，對建筑質(zhì)量影響很大。

1.4 施工因素。在混凝土施工過程中，隨著水分蒸發(fā)、混凝土干縮，容易產(chǎn)生混凝土裂縫；混凝土攪拌工藝、運(yùn)輸、澆筑與振搗，一旦某一個(gè)環(huán)節(jié)或多個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，都容易引發(fā)混凝土裂縫；在混凝土澆筑過程中，如模板構(gòu)造不合理，或出現(xiàn)模板支持剛度不足，過早拆模等，都可能會造成混凝土裂縫產(chǎn)生；混凝土施工過程中鋼筋出現(xiàn)碰撞移位現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生；如振搗不充分，出現(xiàn)漏振現(xiàn)象等，導(dǎo)致混凝土密實(shí)度不均，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；完成混凝土澆筑后，缺乏有效養(yǎng)護(hù)，或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，均可能會引起裂縫產(chǎn)生。

1.5 結(jié)構(gòu)受荷因素。施工超載、早期受震、施工不當(dāng)?shù)?，均可能會?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受荷裂縫。結(jié)構(gòu)受荷裂縫最為常見的如鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)等構(gòu)件，在一定荷載的影響下，會產(chǎn)生不同程度裂縫。

1.6 濕度變形裂縫與溫度裂縫。在混凝土硬化的過程中，其體積出現(xiàn)收縮，在收縮作用影響下，混凝土構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，早期混凝土其強(qiáng)度較低，收縮值最大。如在早期缺乏對混凝土構(gòu)件的有效養(yǎng)護(hù)，十分容易出現(xiàn)收縮裂縫。在混凝土澆筑后，需要釋放較大的水化熱，如混凝土內(nèi)部溫度較高，而外界環(huán)境溫度較低，則會形成較大的內(nèi)外溫差，在溫差影響下，產(chǎn)生溫度裂縫。

1.7 徐變裂縫。徐變變形指的是除瞬時(shí)彈性變形以外，變形值隨時(shí)間延長而不斷增加的一種變形現(xiàn)象。如受彎構(gòu)件，在徐變變形影響下，其變形值可以增長到原來變形值的三倍左右；變形量增加并對混凝土結(jié)構(gòu)造成影響，產(chǎn)生裂縫。

除了以上幾點(diǎn)以外，混凝土水灰比較大、施工縫設(shè)置不合理、后期施工擾動等，也是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制方法

2.1 混凝土材料的應(yīng)用?；炷敛牧腺|(zhì)量直接影響著混凝土施工質(zhì)量，在原材料的選擇與應(yīng)用上，應(yīng)充分保證其滿足施工及設(shè)計(jì)要求。在選擇水泥時(shí)，應(yīng)盡量選擇水化熱較低，收縮量偏低的水泥，在保證混凝土性能的基礎(chǔ)上，降低水泥用量，對進(jìn)入到施工現(xiàn)場的水泥性能及各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，禁止應(yīng)用不符合設(shè)計(jì)要求的水泥；在集料應(yīng)用中，針對細(xì)骨料，需要嚴(yán)格控制其含泥量，粗集料應(yīng)為質(zhì)地堅(jiān)硬的石料，保證其級配符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制孔隙率，保證集料中不含有害物質(zhì)等雜質(zhì)；在混凝土中摻入化學(xué)添加劑，可以改善混凝土性能，如應(yīng)用減水劑，可以降低用水量，減少混凝土收縮量，從而避免混凝土裂縫。

2.2 優(yōu)化配合比。混凝土配合比的科學(xué)性與合理性，直接影響著混凝土整體性能，影響著混凝土施工的經(jīng)濟(jì)性。水化熱較大引起溫度裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的重要成因，降低水化熱，可以從優(yōu)化混凝土配合比入手，降低水灰比，明確水泥用量與水用量，避免出現(xiàn)混凝土質(zhì)量問題。

2.3 配筋設(shè)計(jì)。按照工程施工要求，合理進(jìn)行混凝土鋼筋配置工作，在進(jìn)行鋼筋配置過程中，應(yīng)充分考慮鋼筋品種、鋼筋規(guī)格以及鋼筋數(shù)量，對構(gòu)件性能進(jìn)行評估；按照施工圖紙，確定鋼筋配置位置，避免出現(xiàn)鋼筋錯(cuò)位等現(xiàn)象，減少混凝土開裂。

2.4 模板施工。在混凝土模板施工中，需要從以下幾點(diǎn)，進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制：在澆筑混凝土之前，需要保持模板及基層充分濕潤；模板設(shè)計(jì)與制作合理，保證模板擁有足夠的剛度及強(qiáng)度，防止在澆筑混凝土過程中出現(xiàn)位移或變形，導(dǎo)致混凝土裂縫；合理控制拆模時(shí)間，在混凝土增長到一定強(qiáng)度后，方可進(jìn)行拆模作業(yè)，并按照規(guī)定次序進(jìn)行拆模作業(yè)。

2.5 混凝土澆筑。在混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)混凝土坍落度，合理控制振搗時(shí)間，一般混凝土振搗時(shí)間為四十秒，保證振搗均勻，避免出現(xiàn)過振或漏振等現(xiàn)象。在混凝土初凝前后時(shí)間，應(yīng)采取二次振搗作業(yè)及二次抹面技術(shù)，通過二次振搗，將混凝土內(nèi)部中水分及氣泡等排除，尤其是針對泌水性較大的混凝土，其澆筑作業(yè)應(yīng)排除泌水，進(jìn)行二次振搗作業(yè)，從而避免因沉降收縮所引起的混凝土裂縫。

對于水泥用量較大的混凝土，在其施工中需要充分考慮水泥水化熱問題，采取措施合理控制混凝土內(nèi)外溫差，一般需要保證混凝土內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi)。為進(jìn)行溫差控制，需要在混凝土施工過程中預(yù)埋測溫設(shè)備，如水銀溫度計(jì)等，如溫差較大，需要采取通風(fēng)排熱，埋設(shè)散熱孔等措施進(jìn)行降溫，從而減少溫度裂縫產(chǎn)生。

2.6 做好養(yǎng)護(hù)措施。在完成混凝土澆筑作業(yè)后，應(yīng)及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施，在混凝土終凝之前，保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)，并在混凝土沒有完全干燥之前，采取覆蓋措施，并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在7天以上；如在混凝土施工中摻有緩凝劑等化學(xué)添加劑，則在其養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)延長到14天以上。在混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)對其內(nèi)部溫度進(jìn)行測量，避免內(nèi)外溫差較大。

3 結(jié)語

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是混凝土施工常見的質(zhì)量問題，裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展，會對混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性及綜合性能造成嚴(yán)重影響，為此，需要研究混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因，并采取措施，控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在本文中，從設(shè)計(jì)因素、材料因素、地基不均勻沉降、施工因素、結(jié)構(gòu)受荷因素、濕度變形裂縫與溫度裂縫、徐變裂縫等方面對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因進(jìn)行分析，并提出混凝土控制方法。通過合理的裂縫控制措施，可以有效減少裂縫，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)施工的綜合效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 邵建達(dá)，茅鐵君.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（7）：138-140.

[2] 黃干琦.淺談工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成原因與控制措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2011（8）：135.

[3] 倪靜函.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及控制措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（22）.

[4] 張廣輝.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及控制措施研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（15）.

[5] 劉少鵬.淺談混凝土結(jié)構(gòu)裂縫在施工過程中的控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（16）.

[6] 孫靖宇，孟昭飛.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因、判定與控制芻議[J].才智，2011（7）：40.