混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制方法分析

■杜燕輝 ■惠州市建筑學(xué)校，廣東 惠州 516000

混凝土的裂縫較為普遍，在房屋建筑工程以及其他建筑物中裂縫幾乎無處不在。盡管在施工中采取各種措施，但裂縫仍時有出現(xiàn)且原因較為復(fù)雜，從整體分析可分為結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫。兩大類裂縫產(chǎn)生的原因從整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來說也是截然不同的。結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因多與荷載及結(jié)構(gòu)本身材料參數(shù)等有關(guān):如外部荷載的變化、房屋使用用途改變及材料強(qiáng)度不足等原因。這類裂縫屬于結(jié)構(gòu)中較為嚴(yán)重的一類，往往預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載能力的不足，在采取措施時也需要從結(jié)構(gòu)承載力方面進(jìn)行對應(yīng)的加固;非結(jié)構(gòu)性裂縫，往往不能很好的控制結(jié)構(gòu)(超靜定結(jié)構(gòu))本身造成的變形。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)部自應(yīng)力超出了混凝土的允許拉壓應(yīng)力，就極有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。此類裂縫的典型特點(diǎn)是裂縫的產(chǎn)生是為了滿足結(jié)構(gòu)自身的變形需要，一旦結(jié)構(gòu)的變形得到滿足裂縫即停止發(fā)展。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫種類

1.1 沉降裂縫

很多裂縫都是貫穿裂縫，它們的位置跟沉陷方向一樣。當(dāng)沉降裂縫較大時，就可能發(fā)生錯位，導(dǎo)致裂縫寬度跟沉降值的正比例關(guān)系。出現(xiàn)裂縫主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件落在了松軟的地基回填土上。在澆筑混凝土后，會由于地基侵水造成不均勻沉降，最終出現(xiàn)裂縫。尤其是平臥出產(chǎn)的鋼筋混凝土構(gòu)件，因?yàn)閭?cè)向剛性不強(qiáng)、配筋少，容易出現(xiàn)弦、腹桿和梁側(cè)面的裂縫。再者，模板剛度不強(qiáng)，模板支撐過大的間距或支撐底部由于拆模太早，也會常常出現(xiàn)這一類的沉降裂縫。

1.2 溫度裂縫

溫度裂縫主要是因混凝土表面和內(nèi)部的溫度存在較大的差異導(dǎo)致的?；炷猎陴B(yǎng)護(hù)時因?yàn)槭艿胶鞯挠绊?，?dǎo)致表面的溫度急劇降低，就極有可能導(dǎo)致出現(xiàn)表面裂縫，但是這種裂縫一般不深，多在大約30mm，但是表層以下的結(jié)構(gòu)還是完整的。

1.3 其它施工裂縫

在滑模施工，構(gòu)件運(yùn)輸、堆放與吊裝的過程中，導(dǎo)致出現(xiàn)各種裂縫;因?yàn)楹髲堫A(yù)應(yīng)力構(gòu)件與預(yù)制空心板抽芯操作時間沒有控制好，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫或塌落;構(gòu)件在吊裝時沒有選擇好吊點(diǎn);構(gòu)件堆放時，支撐墊木沒有保持在一條直線上，或者因?yàn)閼姨暨^長，在運(yùn)輸構(gòu)件時容易受到?jīng)_擊和震動;在對地面進(jìn)行施工時，高頻率的抹壓觸動導(dǎo)致表面龜裂的出現(xiàn)。

2 裂縫控制對策

2.1 控制沉降裂縫

沉降裂縫常常出現(xiàn)在混凝土表面，且大多沿水平鋼筋通長方向分布，常常出現(xiàn)在拆模后的3d－7d，導(dǎo)致其出現(xiàn)的主要因素是澆搗時骨料顆粒與水泥漿的上下沉浮，會因鋼筋或大骨料的阻礙，最終分離混凝土。

一般采取的施工措施有:盡量減少混凝土施工時布點(diǎn)下料的位置;振搗下層鋼筋時，應(yīng)輕微振動上部鋼筋，最大程度的降低上部鋼筋上的水泥漿;在開始澆筑混凝土前，用水濕潤鋼筋或者模板，使得鋼筋和模板溫度變低;如果澆筑是在夏季，最好在清晨或晚上溫度較低時進(jìn)行;一定要控制好鋼筋的施工保護(hù)層厚度。

在澆筑混凝土?xí)r，要控制好振搗的時間，確保充分振搗，且不能有太長的分層間隔。

2.2 溫度應(yīng)力裂縫控制對策

(1)盡量減少混凝土發(fā)熱的情況。選擇低水化熱和具有較久凝聚時間的水泥，以便混凝土溫度的降低;摻入緩凝劑或者高效減水劑，以便增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，并節(jié)約工程的水泥和水量，盡量降低干縮的發(fā)生率;最好選擇較大粒徑、顆粒完好并且具有較好級配的粗骨料，最終節(jié)約水泥和水的用量;盡量使用低流動性混凝土，使用合適的水灰比，降低單位體積混凝土對水的需求量。(2)嚴(yán)格控制混凝土的澆筑溫度。在夏季，應(yīng)降低原材料的溫度，爭取在低溫度的清晨和晚上澆筑;運(yùn)輸工具和泵送管路要做好遮蔭，避免混凝土升溫;埋設(shè)冷卻水管，借此管灌進(jìn)冷水實(shí)現(xiàn)降溫。(3)做好表面的溫度和濕度保持。保持足夠時間的保暖和表面濕潤，讓混凝土表面逐漸冷卻和干燥，增加混凝土的強(qiáng)度，最終有效避免出現(xiàn)拉應(yīng)力開裂。養(yǎng)護(hù)方式主要有覆蓋灑水和蓄水養(yǎng)護(hù)，時間應(yīng)該在14天以上。

2.3 施工裂縫控制措施

澆透木模板，避免脹模造成混凝土拉裂。使用翻轉(zhuǎn)脫模時要盡量保持平穩(wěn)，避免發(fā)生劇烈振動，應(yīng)在平整堅(jiān)實(shí)的鋪砂地面上實(shí)施操作;預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔時管芯要平直，混凝土澆筑后每隔15分鐘轉(zhuǎn)動鋼管，抽管時間以手壓混凝土表面不顯印痕為宜;構(gòu)件堆放要按支承受力狀態(tài)設(shè)置墊木，重疊堆放時，支點(diǎn)應(yīng)保持在一條直線上，同時做好標(biāo)記;運(yùn)輸中，構(gòu)件之間設(shè)置墊木并互相綁牢，避免搖動時出現(xiàn)碰撞;屋架和柱子等大構(gòu)件的吊裝，應(yīng)設(shè)置合適的吊點(diǎn);當(dāng)對屋架等側(cè)向剛度不好的構(gòu)件進(jìn)行吊裝時，應(yīng)該使用腳手架橫向加固，并增設(shè)牽引繩，避免吊裝時發(fā)生晃動和碰撞;如果是在冬天施工，應(yīng)在混凝土中加入氯鹽早強(qiáng)劑和適量的亞硝酸鈉阻銹劑(質(zhì)量應(yīng)是水泥的1% －2%);必須確?；瑒幽０逭_的安裝尺寸與良好質(zhì)量，施工中如果?；瑫r間太長，應(yīng)該松開模板后再滑升，以便避免混凝土拉裂。

3 常用施工方法

(1)表面處理法。這種方法就是指用環(huán)氧樹脂或水泥砂漿對混凝土構(gòu)件表面的輕微裂縫進(jìn)行涂刷處理。這樣處理的表面裂縫必須是淺且細(xì)的不嚴(yán)重的裂縫，裂縫還沒達(dá)到鋼筋的表面，常常使用高標(biāo)號砂漿涂抹表面。一旦發(fā)現(xiàn)表面裂縫的貫通底部發(fā)生漏水，可以在構(gòu)件的表面貼補(bǔ)防水片來處理。(2)填充密實(shí)法。這種方法適合處理中等寬度裂縫，先把出現(xiàn)裂縫的地方處弄成凹槽再用適當(dāng)?shù)奶畛洳牧咸幚?。?dāng)裂縫寬在0.3mm之內(nèi)時，可以使用專門的混凝土封堵材料進(jìn)行處理。(3)壓力灌漿法。這種方法又叫做注漿法，這種方法能修補(bǔ)面層，還能在壓力的作用下把注射用膠深入到混凝土的深處，以便補(bǔ)強(qiáng)加固和粘結(jié)封閉裂縫，此法的效果良好，應(yīng)用的比較多。(4)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。由于外部因素導(dǎo)致的裂縫，會阻礙到使用性能的發(fā)揮。如果沒有及時處理好，就會影響建筑物的安全和正常使用。如果是因?yàn)榈卣鸹蛘呋馂?zāi)等外力荷載導(dǎo)致超出原設(shè)計承載，造成的裂縫，或因?yàn)殇摻钿P蝕導(dǎo)致構(gòu)件承載力不夠?qū)е鲁霈F(xiàn)的裂縫，常常使用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法加以處理。

4 結(jié)束語

混凝土的開裂是目前學(xué)者和工程界關(guān)注的一個重要問題，通過以上分析可知，大體積混凝土的材料型裂縫主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的，在實(shí)際施工時應(yīng)精選原材料，勤觀察、多進(jìn)行比較，面對發(fā)生的問題要多分析和總結(jié)，采取多種合理的方式加以處理和預(yù)防，以便真正避免出現(xiàn)裂縫。

如上所述，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素是多方面的，必須采取多種方式相結(jié)合才能有效避免結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，獲取較高的社會經(jīng)濟(jì)效益。

［1］張海峰.淺析混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施［J］.今日科苑，2008(04).

［2］周宗義.淺談建筑工程混凝土裂縫的成因及防治措施［J］.現(xiàn)代物業(yè)(上旬刊)，2013(07).