對(duì)建筑工程鋼筋混凝土裂縫原因的分析及對(duì)策

摘要：混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位，然而混凝土裂縫較為普遍。文章分析了混凝土裂縫的產(chǎn)生原因，提出了控制和防止裂縫的措施，并探討了混凝土的早期養(yǎng)護(hù)等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；裂縫成因；裂縫防治；

1、混凝土微裂縫

確切地說(shuō)，混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中就有微裂縫存在，這是因?yàn)榛炷林械乃嗍凸橇显跍貪穸茸兓瘲l件下產(chǎn)生不均勻的體積變形，于是形成相互間的約束應(yīng)力；以及水泥石自身的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生微裂縫。

2.工程案例

本工程建筑面積為671.70m2，建筑檐口高度為11.0m，總層數(shù)為三層，于2014年2月開(kāi)工，工期為80天，但在準(zhǔn)備進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)樓層地面出現(xiàn)較多裂縫。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，該裂縫是由于混凝土材料及配合比引起的裂縫。經(jīng)過(guò)處理，已經(jīng)不影響該工程的結(jié)構(gòu)安全和使用功能，從這次裂縫事件可以看出，裂縫的原因是對(duì)施工原材料沒(méi)有把關(guān)，混凝土配比不合理，施工方案的規(guī)范不到位，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生鋼筋混凝土裂縫。

2.1鋼筋混凝土裂縫類型

按結(jié)構(gòu)劃分裂縫各種裂縫類型，最主要有2種情形：

（1）塑性收縮裂縫； 凝結(jié)硬化前的混凝土依然在塑性狀態(tài)時(shí)，由于氣候干熱或北風(fēng)天氣，水分從混凝土表面易蒸發(fā)，因失水較快表面發(fā)生的收縮，而內(nèi)部水化熱過(guò)高，澆筑數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)，混凝土暴露表面收縮體積形成裂縫。裂縫深度一般不大。裂縫多不規(guī)則短裂縫，網(wǎng)狀或爆裂裝裂縫，互不連貫狀態(tài)。

（2）干燥收縮：在混凝土養(yǎng)護(hù)完以后出現(xiàn)?；炷劣不?，混凝土表面由于缺乏水分，由于氣候影響蒸發(fā)引起干縮，混凝土內(nèi)部硬化程度不夠，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，干縮變形受到內(nèi)部約束，產(chǎn)生混凝土表面被拉裂。一般產(chǎn)生在表面很淺的位置，裂縫呈平行線狀或網(wǎng)狀，分布多沿構(gòu)件的方向，嚴(yán)重時(shí)可貫穿整個(gè)構(gòu)件截面。

2.2. 混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

混凝土裂縫的產(chǎn)生，都是微裂縫發(fā)展的結(jié)果。就其本身而言，一般認(rèn)為是混凝土材料變形約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。

（1）.材料選配不當(dāng)形成缺陷和裂縫。骨料含泥過(guò)量、水泥中含堿量過(guò)高，水泥水化熱等。

（2）.施工違反操作規(guī)程形成缺陷和裂縫。被頂部鋼筋所阻，混凝土振搗不密實(shí)、易形成各種受力裂縫的起點(diǎn)；運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起混凝土澆注時(shí)坍落度過(guò)低，混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥使得在混凝土與大氣接觸面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫；混凝土尚未建立足夠強(qiáng)度，容易發(fā)生各種受力裂縫等。

（3）.因構(gòu)件受力、變形形成缺陷和裂縫。中心受壓；受剪；梁的混凝土收縮和溫度變形；在鋼筋混凝土中。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。

（4）.因環(huán)境因素影響形成缺陷和裂縫。混凝土的脆性和不均勻性，原材料不合格，模板變形?；炷翗?gòu)件多次受冰凍，促進(jìn)已有裂縫發(fā)展，表層剝落或整體崩潰。

2.2.1 水泥溫度的變化

鋼筋混凝土施工過(guò)程中，水泥水化過(guò)程要釋放出一定的熱量，混凝土結(jié)構(gòu)較厚，自身又具有一定的保溫性能，由于水化時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā)，熱量不易在混凝土內(nèi)消散，混凝土內(nèi)熱量不斷的累積，內(nèi)熱表面冷，溫度差增大，內(nèi)部的最高溫度（多數(shù)發(fā)生在澆筑后的3-5d 的時(shí)間段）。內(nèi)熱表面冷

2.2.2外部氣溫的影響

鋼筋混凝土施工的外部氣溫的影響是極其重要的，外部氣溫出現(xiàn)乍寒乍冷直接影響混凝土的質(zhì)量，內(nèi)外層混凝土溫差會(huì)急劇增大，溫差對(duì)鋼筋混凝土施工是極為不利的。因?yàn)闇夭钜饻囟葢?yīng)力的變化，溫差變大，隨之溫度應(yīng)力也變大。例如在高溫條件下，混凝土表面的水分蒸發(fā)較快，混凝土內(nèi)熱量不易在混凝土內(nèi)消散，內(nèi)部的最高溫度達(dá)60～65℃，加上不易散熱鋼筋混凝土，混凝土內(nèi)熱量不斷的累積，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)部的體積膨脹，強(qiáng)度不能承受表面的急劇收縮，產(chǎn)生的體積內(nèi)漲外縮，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。因此，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力，澆筑完成后，及時(shí)潮濕養(yǎng)護(hù)才能避免鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫。

3.控制鋼筋混凝土裂縫對(duì)策

控制和預(yù)防鋼筋混凝土裂縫是有一定難度，要盡量避免或者控制在合理范圍，就一定要從設(shè)計(jì)、施工工藝、養(yǎng)護(hù)等采取措施。了解混凝土內(nèi)部的溫度變化規(guī)律，尤其溫度應(yīng)力的控制，合理選擇原材料和水泥品種，嚴(yán)格控制水泥用量。在施工中，適量摻加混合材料和外加劑，優(yōu)化混凝土配合比。認(rèn)真研究混凝土裂縫的成因，區(qū)別對(duì)待裂縫類型，采取合理的處理方法，施工預(yù)防措施要到位，合理施工，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證工程質(zhì)量。

3.1混凝土的溫控

不論什么季節(jié)施工鋼筋混凝土，應(yīng)用鋼木模板需要鋪設(shè)保溫層。為了防止裂縫，控制溫度的措施如下：采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

3.2 施工工藝

施工工藝要控制溫度應(yīng)力，澆筑層要控制厚度和速度以利散熱。澆注時(shí)，混凝土拌合物加入部分拌合用水的碎冰，新拌混凝土限制在6℃左右的溫度，必須所有的冰全部融化，從而控制澆注溫度?；蛘呷斯?dǎo)熱，預(yù)埋冷卻水管用循環(huán)水降低混凝土溫度。表面調(diào)節(jié)溫度下降的速率，表面混凝土與內(nèi)部之間的溫度梯度的應(yīng)力差縮小。

3.3選擇好水灰比

適當(dāng)?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強(qiáng)度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結(jié)力。最后是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術(shù)，往往不被人們重視。過(guò)分地振搗對(duì)砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應(yīng)有的密實(shí)度，要恰到好處。

3.4混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā)，保溫應(yīng)達(dá)到下述要求：防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。防止老混凝土過(guò)冷，以減少新老混凝土間的約束。另外，養(yǎng)護(hù)是為了使混凝土正常硬化，強(qiáng)度增長(zhǎng)，不受或少受外界影響。

4.結(jié)束語(yǔ)

減少鋼筋混凝土裂縫，就需要嚴(yán)格的把好工程的質(zhì)量關(guān)，充分考慮材料組成、施工工藝、養(yǎng)護(hù)與溫控的各種因素的影響，采取措施控制溫度應(yīng)力問(wèn)題，按照施工規(guī)定的工藝步驟操作，控制好施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，是能夠有效防止裂縫產(chǎn)生，提高鋼筋混凝土工程質(zhì)量。具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是可以盡量減少或避免的。

【參考文獻(xiàn)】：

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