淺析混凝土裂縫

吳遠(yuǎn)收

摘 要：混凝土出現(xiàn)裂縫，會降低結(jié)構(gòu)物的耐久性，嚴(yán)重者可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的破壞，給人民的生命財產(chǎn)帶來極大的安全隱患，因此，對混凝土裂縫的分析、防治及處理非常重要。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；防治；處理

裂縫是混凝土施工中常見的質(zhì)量通病之一，也是影響結(jié)構(gòu)物使用性能、降低結(jié)構(gòu)物安全性、耐久性的重要原因，導(dǎo)致混凝土成品出現(xiàn)裂縫的成因很多，總結(jié)起來主要有以下幾類。

1 鋼筋銹脹裂縫

鋼筋銹蝕產(chǎn)生膨脹，與混凝土發(fā)生分離，導(dǎo)致鋼筋受力面變小，同時與混凝土的握裹力減小，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的整體承載力和耐久性降低。

產(chǎn)生原因：（1）鋼筋原材在施工時已經(jīng)銹蝕嚴(yán)重或除銹不到位；（2）鋼筋骨架綁扎不牢固，或是在混凝土澆筑過程中因施工干擾造成骨架變形，導(dǎo)致保護(hù)層厚度降低；（3）混凝土保護(hù)層厚度不夠，鋼筋周圍混凝土堿度降低，過早產(chǎn)生銹蝕；（4）混凝土震搗不均勻、不密實，出現(xiàn)蜂窩、麻面或空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕；（5）在沿海及其他強(qiáng)腐蝕地區(qū)，未采取防腐措施；（6）混凝土配合比中未限制含氯的外加劑的使用，使鋼筋表面氧化膜破壞，從而產(chǎn)生銹蝕。

防治措施：（1）銹蝕嚴(yán)重的鋼筋不得使用，澆筑混凝土前對銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理；（2）鋼筋骨架綁扎時要穩(wěn)固牢靠，澆筑混凝土?xí)r避免踩踏鋼筋骨架，確保不變形；（3）設(shè)置足夠的鋼筋保護(hù)層墊塊；（4）施工時嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，振搗要密實、均勻，不得出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞。（5）腐蝕較強(qiáng)地區(qū)加大鋼筋保護(hù)層厚度，確保水泥混凝土的密實性；（6）嚴(yán)格限制使用含氯鹽的外加劑用量。

2 堿骨料反應(yīng)裂縫

堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生膨脹，使混凝土出現(xiàn)裂縫、崩落，進(jìn)而誘發(fā)鋼筋產(chǎn)生銹蝕，降低結(jié)構(gòu)物的承載力和耐久性。

產(chǎn)生原因主要有：（1）混凝土的骨料堿活性超標(biāo)；（2）外摻劑及水泥中的堿含量未進(jìn)行嚴(yán)格控制；（3）施工控制不嚴(yán)，混凝土中混入石灰等堿性雜物。

防治措施：（1）施工前對骨料進(jìn)行堿活性檢驗，采用對工程無害的骨料；（2）對水泥及外加劑的堿含量嚴(yán)格加以控制，并對混凝土做好防水隔離；（3）做好集料分類堆放與管理，嚴(yán)防混入堿性雜物等。

3 溫度應(yīng)力裂縫

外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化較大，溫度梯度過大，結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度分布不均勻，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫，引發(fā)鋼筋銹蝕，從而降低結(jié)構(gòu)物的承載力和耐久性。

產(chǎn)生原因：（1）配合比不當(dāng)，水化熱過大造成結(jié)構(gòu)物內(nèi)外溫差過大；（2）預(yù)埋件的焊接方式不當(dāng)，造成局部高溫形成裂縫；（3）外界溫度變化較大時拆模時間過早，或拆模后養(yǎng)護(hù)措施不及時；（4）養(yǎng)護(hù)措施不到位，高溫季節(jié)沒有足夠的散熱、降溫措施，低溫季節(jié)保溫措施不力，導(dǎo)致構(gòu)件溫度變化較大或過快從而產(chǎn)生裂縫。

防治措施：（1）盡量選擇水化熱低的水泥品種，限制水泥單位用量，降低混凝土拌合物入模溫度，降低內(nèi)外溫差，必要時采取內(nèi)部散熱措施，或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱；（2）應(yīng)選擇合適的焊接方式對預(yù)埋件進(jìn)行焊接，避免混凝土局部溫度過高；（3）外界溫度變化較大時延遲拆模時間，拆模后及時采取養(yǎng)護(hù)措施；（4）夏季應(yīng)及時覆蓋草袋、麻袋或土工布并灑水養(yǎng)生，保證濕潤，避免暴曬。蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬期施工時應(yīng)加強(qiáng)對溫度升降速率的控制，盡量減小溫度升降速率，避免混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫差。

4 收縮裂縫

混凝土表面的收縮受到內(nèi)部混凝土及鋼筋的約束，變形不均勻，從而產(chǎn)生內(nèi)部拉力，在混凝土表面出現(xiàn)不均勻、無規(guī)律的細(xì)小裂縫，縱橫交錯，使有效保護(hù)層厚度變小，降低結(jié)構(gòu)物的耐久性。

產(chǎn)生原因：（1）配合比設(shè)計不當(dāng)，水灰比過大或水泥用量偏大，導(dǎo)致混凝土收縮過大；（2）混合料的配比不符合要求，未能根據(jù)砂石料的含水量及時調(diào)整施工配合比；（3）施工工藝控制不嚴(yán)，過振、拖振，使粗細(xì)骨料分離，混凝土強(qiáng)度不均勻，收縮變形不均勻而產(chǎn)生裂縫；（4）混凝土收光時機(jī)不當(dāng)；（5）養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土表面水分散失過快。

防治措施：（1）優(yōu)化混凝土配合比，降低用水量和水泥用量；（2）每天施工前都要對砂石料含水量進(jìn)行檢查，根據(jù)含水量變化及時調(diào)整施工配合比；（3）混凝土澆筑前進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工，改善混凝土振搗施工工藝，加強(qiáng)混凝土振搗施工過程控制；（4）掌握好混凝土收光時機(jī)，在混凝土接近初凝前完成；（5）對新澆筑的混凝土要及時采取有效的養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行保濕養(yǎng)生。

5 施工裂縫

在結(jié)構(gòu)物澆筑、制作、脫模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，因人為因素造成施工質(zhì)量問題，從而產(chǎn)生裂縫，降低結(jié)構(gòu)物的安全性和耐久性。

產(chǎn)生原因：（1）混凝土攪拌、運輸時間過長，坍落度損失過大，澆筑后混凝土收縮過大；（2）施工工藝不規(guī)范，分層或分段澆筑時接頭處理不到位，新舊混凝土及施工縫之間出現(xiàn)裂縫；（3）模板剛度不夠或模板沒有固定穩(wěn)固，施工時產(chǎn)生變形、跑模等；（4）地基承載力不夠、支架預(yù)壓不足或剛度不夠，施工時支架產(chǎn)生變形；（5）拆模過早，混凝土強(qiáng)度不足，構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫；（6）成品構(gòu)件堆放不規(guī)范，運輸、拼裝或吊裝時受到碰撞，或吊裝點位置不當(dāng)從而產(chǎn)生裂縫。（7）未按設(shè)計預(yù)留足夠的間隙，構(gòu)件因溫度變化產(chǎn)生裂縫。

防治措施：（1）嚴(yán)格控制混凝土攪拌時間，并采取有效措施減少混凝土運輸時間，防止混凝土坍落度損失過大；（2）嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行混凝土接縫的處理；（3）選用剛度符合要求的模板，并固定牢靠；（4）支架基礎(chǔ)要處理好，施工前對支架預(yù)壓充分，待支架沉降穩(wěn)定后進(jìn)行施工。選用剛度高的支架；（5）嚴(yán)格控制拆模時間，在混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后再拆模；（6）構(gòu)件按規(guī)范要求進(jìn)行堆放，運輸及吊裝過程中應(yīng)避免顛簸、碰撞；（7）按設(shè)計或規(guī)范預(yù)留構(gòu)件熱脹冷縮變形的空間。

6 冷縫

一般在兩次混凝土澆筑的結(jié)合面處出現(xiàn)，它降低了混凝土的整體強(qiáng)度，降低了結(jié)合部位的抗?jié)B性能，從而降低結(jié)構(gòu)物的承載力和耐久性。

產(chǎn)生原因：（1）在施工過程中出現(xiàn)間斷，前面澆筑的混凝土已經(jīng)初凝后，再澆筑后面的混凝土；（2）澆筑上層混凝土?xí)r，振動器未插入到下層混凝土，結(jié)合面處混凝土振搗不好，使前后混凝土聯(lián)結(jié)處出現(xiàn)一個明顯的分層。

防治措施：（1）施工前做好各項準(zhǔn)備工作，盡量做到一次性澆筑整個構(gòu)件，避免澆筑間斷；（2）若必須分層澆筑，應(yīng)保證澆筑的間斷時間小于前層混凝土的初凝時間，振動器要插入到下層混凝土中，或是在混合料中加入緩凝型外加劑。

在以上幾類裂縫中，前三種裂縫對構(gòu)件的質(zhì)量影響最大，而且對結(jié)構(gòu)物造成的缺陷幾乎無法挽回，所以在施工中應(yīng)重點考慮和防范這些不良因素。后三種裂縫對構(gòu)件的影響雖然較小，但是只要針對這些裂縫產(chǎn)生的成因認(rèn)真分析，提前做好施工預(yù)防措施，就能最大可能的減小或消除這些質(zhì)量通病。

參考文獻(xiàn)

[1]交通運輸部工程質(zhì)量監(jiān)督局.高速公路工程質(zhì)量風(fēng)險預(yù)控手冊（混凝土橋涵分冊）[S].