淺談混凝土裂縫的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施

摘 要 混凝土裂縫分為兩種：一種為結(jié)構(gòu)性裂縫，一種為非結(jié)構(gòu)性裂縫。非結(jié)構(gòu)性裂縫是最為常見的裂縫，這種裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力雖無大的影響，但易于造成鋼筋銹蝕，降低結(jié)構(gòu)物的使用壽命，所以必須重視對(duì)裂縫的處理和對(duì)裂縫產(chǎn)生的預(yù)防。思想?yún)R報(bào)

關(guān)鍵詞 混凝土裂縫 原因分析 裂縫修補(bǔ) 防治措施

一、裂縫的概念

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫是一個(gè)很普遍的技術(shù)問題，人們對(duì)它開展了許多試驗(yàn)研究。大家都知道，混凝土由砂子、石子、水泥、水以及存留其中的氣體組成，是一種非均勻的脆性材料。各組成材料的變形系數(shù)不同，在相同的溫度、濕度變化及硬化產(chǎn)生的體積變形下，各組成材料變形并不一致，所以在混凝土內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生微細(xì)裂縫。這些微細(xì)裂縫的長度、寬度和數(shù)量均相應(yīng)的增大，并逐漸互相貫通，從而出現(xiàn)可見的裂縫。

近代對(duì)混凝土強(qiáng)度理論進(jìn)行亞微觀研究結(jié)果以及大量工程實(shí)踐所提供的經(jīng)驗(yàn)都說明，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的。微細(xì)裂縫對(duì)使用并無多大危害，這種裂縫不同于構(gòu)件破壞前的結(jié)構(gòu)裂縫。當(dāng)構(gòu)件的裂縫寬度超出允許的裂縫寬度值，對(duì)結(jié)構(gòu)還是有較大危害的。

二、裂縫產(chǎn)生的原因分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫是由材料內(nèi)部的初始缺陷微裂擴(kuò)展引起的。引起微裂擴(kuò)展產(chǎn)生裂縫的原因很多，大致可歸為兩大類：

（1）由外部荷載引起的裂縫，也稱為結(jié)構(gòu)性裂縫，其裂縫與荷載相應(yīng)，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問題。

（2）由變形引起的裂縫，也稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫，如溫度變化，混凝土收縮等因素引起的裂縫。第二類裂縫占總裂縫比例較大。

非結(jié)構(gòu)性裂縫根據(jù)產(chǎn)生的原因不同又可細(xì)分為溫度裂縫和干縮裂縫等。對(duì)于泵送施工的預(yù)拌混凝土，在施工階段產(chǎn)生的裂縫多屬于干縮裂縫。

干縮裂縫有兩種：

（1）表面不規(guī)則的發(fā)絲裂縫。

（2）發(fā)生在配置鋼筋之間并與鋼筋平行的中間寬、兩頭細(xì)的裂縫，這種裂縫一般發(fā)生在混凝土終凝后。

干縮裂縫的產(chǎn)生大致分為以下幾種：

（1）混凝土在水化結(jié)硬過程中，水泥礦物與水逐漸轉(zhuǎn)化為凝膠結(jié)晶形成的水泥石，從而產(chǎn)生強(qiáng)度，在毛細(xì)管中的水及凝膠水逸失時(shí)，水泥石略有收縮。

（2）混凝土內(nèi)水分的不斷蒸發(fā)，使體積收縮，這兩種收縮的結(jié)果是混凝土產(chǎn)生干縮變形，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

（3）施工養(yǎng)護(hù)不良，造成表面干燥過快，而內(nèi)部濕度變小，表面收縮變形受到收縮慢的內(nèi)部混凝土的約束，在構(gòu)件表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，即干縮應(yīng)力。當(dāng)干縮應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，則混凝土表面被拉裂而產(chǎn)生干縮裂縫。

（4）混凝土本身這種材料性質(zhì)決定的，那就是混凝土的抗拉強(qiáng)度低，加之原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

三、裂縫的防治措施

（1）采用二次抹壓技術(shù)，這是相當(dāng)有效也是被普遍采用的一項(xiàng)技術(shù)，即混凝土入模振搗。表層刮平抹壓1～2小時(shí)后，也就是在混凝土初凝前，在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓。目的在于消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫，增加混凝土內(nèi)部的密實(shí)度。但是，二次抹壓時(shí)間必須掌握恰當(dāng)，過早抹壓沒有效果；過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài)，失去塑性，消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

（2）通過裂縫產(chǎn)生原因的分析可以看出混凝土的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是裂縫產(chǎn)生的一大主要原因，所以必須重視混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。混凝土表面經(jīng)過二次抹壓后，必須立即覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（3）對(duì)于要求嚴(yán)格控制溫度裂縫的大體積混凝土可以采用保溫養(yǎng)護(hù)，即根據(jù)混凝土絕熱溫升計(jì)算，確定中心最高溫度，按溫控技術(shù)措施，確定養(yǎng)護(hù)材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。保溫養(yǎng)護(hù)的目的一方面在于減少混凝土表面熱擴(kuò)散，減少內(nèi)外溫度；另一方面在于延緩散熱時(shí)間，控制降溫速率，有利于混凝土強(qiáng)度增長和應(yīng)力松馳，避免產(chǎn)生貫穿裂縫。

（4）選擇中低熱品種水泥，優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥；或摻入一定比例的粉煤灰、高效減水劑、緩凝劑來降低混凝土水化熱。

（5）降低原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度，最大限度降低混凝土出機(jī)溫度。如夏季在水內(nèi)加冰塊，降低水溫；粗骨料遮陽防曬，并灑冷水降溫；細(xì)骨料遮陽防曬；散裝水泥提前儲(chǔ)備，避免新出廠水泥溫度過高；混凝土運(yùn)輸車加保溫套或?qū)摅w噴淋冷水降溫；混凝土泵送管道遮陽防曬等措施。

（6）摻入U(xiǎn)EA膨脹劑，在最初14天潮濕養(yǎng)護(hù)中，使混凝土體積微膨脹，補(bǔ)償混凝土早期失水收縮產(chǎn)生的收縮裂縫。

四、結(jié)束語

對(duì)于廣大施工管理人員來說，可以不必深究混凝土裂縫產(chǎn)生的成因和關(guān)于裂縫的計(jì)算方法，但必須掌握預(yù)防混凝土裂縫產(chǎn)生的措施，尤其是在實(shí)踐中應(yīng)用效果比較好的措施，一定要運(yùn)用到工程中去。在具體施工中還要多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，混凝土裂縫是可以避免的。