淺談混凝土裂縫的成因與控制對(duì)策

游高文

摘要：混凝土的裂縫問(wèn)題是一個(gè)普遍存在而又難于解決的工程實(shí)際問(wèn)題。本文從設(shè)計(jì)、材料、配合比、施工現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)等方面對(duì)混凝土工程中常見(jiàn)的一些裂縫的成因進(jìn)行了分析探討。針對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化以及施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。

關(guān)鍵詞：混凝土； 裂縫； 成因；控制；

一、混凝土裂縫的成因分析

裂縫產(chǎn)生的形式和種類(lèi)很多，有設(shè)計(jì)方面的原因，但更多的是施工過(guò)程的各種因素組合產(chǎn)生的，要根本解決混凝土中裂縫問(wèn)題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。

1、設(shè)計(jì)原因

設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)以下情況：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫；設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫（偏心、應(yīng)力過(guò)大等）；設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗等引起構(gòu)件裂縫（如墻板、樓板）；設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形等。

2、材料原因

材料容易出現(xiàn)以下情況：粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大；混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮；水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大等等。

3、混凝土配合比設(shè)計(jì)原因

混凝土配合比方面容易出現(xiàn)以下情況：設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)；配合比中水灰比（水膠比）過(guò)大；單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大；配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值等等。

4、施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因

在施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)方面容易出現(xiàn)以下情況：現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；拌和不均勻（特別是摻用摻合料的混凝土），攪拌時(shí)間不足或過(guò)長(zhǎng)，拌和后到澆筑時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，易產(chǎn)生裂縫；連續(xù)澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，接茬處理不當(dāng)，易產(chǎn)生裂縫；高空澆注混凝土，風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；對(duì)大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫等等。

二、混凝土裂縫的控制措施

1、設(shè)計(jì)方面

一是盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時(shí)，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。

二是采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。在常見(jiàn)的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮，實(shí)踐證明，效果是很好的。

三是重視構(gòu)造鋼筋。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

2、材料選擇

一是根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。

二是選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

三是積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

四是正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。

3、混凝土配合比設(shè)計(jì)

一是混凝土配合比除應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55的規(guī)定，根據(jù)要求的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、耐久性及工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)外，其配制的混凝土還應(yīng)符合4.3.2-4.3.10的規(guī)定。

二是配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。

4、施工方面

一是模板的安裝及拆除。裝模板時(shí)，為確保保護(hù)層厚度，應(yīng)準(zhǔn)確配置混凝土墊塊和鋼筋定位器等。模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地面上，并應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，間距適度，防止支撐沉陷，引起模板變形。上下層模板的支撐立柱應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。模板及其支架的拆除順序及相應(yīng)的施工安全措施在制定施工技術(shù)方案時(shí)應(yīng)考慮周全。拆除模板時(shí)，不應(yīng)對(duì)樓層形成沖擊荷載。拆除模板及支架應(yīng)隨拆隨清運(yùn)，不得對(duì)樓層形成局部過(guò)大的施工荷載。模板及其支架拆除時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)可能尚未形成設(shè)計(jì)要求的受力體系，必要時(shí)應(yīng)加設(shè)臨時(shí)支撐。

二是混凝土的制備。應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土，其質(zhì)量應(yīng)符合《預(yù)拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定進(jìn)行外，對(duì)品質(zhì)、種類(lèi)相同的混凝土，原則上要在同一預(yù)拌混凝土廠訂貨。如在兩家或兩家以上的預(yù)拌混凝土廠訂貨時(shí)，應(yīng)保證各預(yù)拌混凝土廠所用主要材料及配合比相同，制備工藝條件基本相同。

三是混凝土的澆筑。凝土坍落不能滿足施工要求時(shí)，可采取經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的可靠方法調(diào)整坍落度，嚴(yán)禁隨意加水。在降雨雪時(shí)不宜在露天澆筑混凝土。澆筑的混凝土要充填到鋼筋、埋設(shè)物周?chē)澳０鍍?nèi)各角落，要振搗密實(shí)，不得漏振，也不得過(guò)振，更不得用振搗器拖趕混凝土。

四是混凝土的養(yǎng)護(hù)?；炷翝沧⑼戤?，在混凝土凝結(jié)后即須進(jìn)行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，盡量避免急劇變化、振動(dòng)以及外力的擾動(dòng)。澆筑后采用覆蓋、曬水、噴霧或用薄膜保濕等養(yǎng)護(hù)措施；保溫、保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對(duì)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對(duì)摻用緩凝型外加劑或抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14d。

三、混凝土裂縫的處理方法

1、表面處理法

表面涂抹和表面貼補(bǔ)法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏

2、填充法

用修補(bǔ)材料直接填充裂縫，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫，作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V型槽，然后作填充處理。

3、灌漿法

此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設(shè)備（壓力0.2～0.4Mpa）將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙，達(dá)到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。

4、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí) 間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)；鉆心取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)；壓氣試驗(yàn)等。

5、電化學(xué)防護(hù)法

電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高英杰. 水利工程中混凝土裂縫的成因及修補(bǔ)措施[J]. 吉林農(nóng)業(yè)，2014，21：54.

[2]仝雪娜. 淺談混凝土裂縫的成因與控制[J]. 河南建材，2013，01：102-103.

[3]杜興亮. 高層建筑混凝土裂縫的成因分析與控制措施[J]. 河南科技，2013，10：174+200.