混凝土裂縫原因分析及預(yù)防措施

馬 波

(銀川城建集團(tuán)工程有限公司 寧夏 銀川 750001)

混凝土裂縫原因分析及預(yù)防措施

馬 波

(銀川城建集團(tuán)工程有限公司 寧夏 銀川 750001)

混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀，并耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易開裂。這些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下，不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。

混凝土 ;裂縫; 成因 ;控制措施

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

眾所周知混凝土裂縫形成的原因有多個(gè)方面的因素造成的,大致可分為：

1.混凝土施工；2.本身特性；3.外界因素。

本人按照分類來淺談混凝土裂縫形成的成因：

1.1 混凝土施工造成的裂縫類型

1.1.1 混凝土澆筑時(shí)模板灑水造成的裂縫

混凝土澆筑時(shí)施工模板灑水不當(dāng)，過于干燥，或因模板本身吸水量過大，造成混凝土的塑性收縮變形產(chǎn)生裂縫。

1.1.2 混凝土振搗施工造成的裂縫

混凝土振搗不到位，或者振搗時(shí)間過短，造成混凝土沒有達(dá)到密實(shí)狀態(tài)；如果使混凝土振搗時(shí)間過長(zhǎng)，造成石子下沉砂漿上浮，容易形成混凝土干縮變形量大，因此造成混凝土收縮不均勻產(chǎn)生裂縫。

1.1.3 模板支設(shè)和拆除造成的裂縫

模板支設(shè)和拆除施工過程中由于工人施工不規(guī)范、模板支設(shè)體系不牢固，或者工人過早拆除梁板底模板和支撐鋼管等原因造成的裂縫；項(xiàng)目部對(duì)施工班組在施工過程中控制不嚴(yán)，造成局部施工荷載過大而導(dǎo)致出現(xiàn)的裂縫。

1.2 混凝土本身原因造成的裂縫

1.2.1 混凝土水化收縮造成的裂縫

由于混凝土中水和水泥作用反應(yīng)后生成物體積,會(huì)比反應(yīng)之前水和水泥的體積減小，又因水化作用時(shí),其絕對(duì)體積也會(huì)減少,即混凝土產(chǎn)生水化收縮。

1.2.2 混凝土干燥收縮造成的裂縫

干燥收縮是由于混凝土的脫水干燥時(shí),其體積或長(zhǎng)度會(huì)有所減少的過程。干燥收縮變形主要是由于水泥漿的干縮造成的;水泥漿的收縮量比混凝土大,如果以普通混凝土的1d的齡期為基準(zhǔn), 環(huán)境的相對(duì)濕度70 %左右的情況下,與其收縮變形量一致?；炷粮煽s變形的主要影響原因有如下兩個(gè)方面原因: 內(nèi)因涉及單方水灰比、水泥用量、骨料用量 和構(gòu)件大小(厚度)、 用水量;外因則涉及干燥時(shí)間、環(huán)境相對(duì)濕度等。

1.2.3 混凝土自身收縮造成的裂縫

混凝土自身收縮是指在外部無水分供應(yīng)時(shí),在水泥漿的骨架形成后,當(dāng)伴隨著水泥漿水化作用的逐步完成,水泥漿中的水會(huì)被消耗完時(shí),混凝土?xí)a(chǎn)成彎液面而發(fā)生負(fù)壓,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)的收縮變形。

1.2.4 混凝土干濕造成的裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)硬化后雖然是穩(wěn)定的,但時(shí)高濕度環(huán)境或者水中的地方,將會(huì)由于混凝土吸水而產(chǎn)生膨脹,故稱之為潤(rùn)濕膨脹。其膨脹變形的主要影響原因有:混凝土中單方用水量、混凝土浸水前的干燥狀態(tài)、水灰比、、水中存放期限水泥用量以及骨料以及構(gòu)件的大小(厚度)等。

1.3 混凝土外界因素造成的裂縫

結(jié)構(gòu)受外界產(chǎn)生裂縫的因素有很多，施工中和使用工程中都可能出現(xiàn)裂縫。例如拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、早期受震、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、運(yùn)輸、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而施工最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承受了35%—40% 的設(shè)計(jì)荷載，就有可能出現(xiàn)裂縫，我們的肉眼一般不能察覺，而混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限破壞值往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(通常稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，分別對(duì)不同情況的裂縫規(guī)定為最大寬度為0.2—0.3mm，但是對(duì)那些寬度長(zhǎng)度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫， 以及在不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害裂縫，需加以認(rèn)真分析和正確的處理， 確保工程質(zhì)量和安全。

二、混凝土裂縫的預(yù)防控制措施

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的預(yù)防控制措施

當(dāng)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)特別重視構(gòu)造鋼筋的配置，應(yīng)該符合國(guó)家建筑設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容；特別對(duì)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)量的選用。例如混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范上規(guī)定當(dāng)混凝土保護(hù)層大于 40mm時(shí)應(yīng)設(shè)置 ?6@150的抗裂構(gòu)造網(wǎng)片；如果按雙向板配筋：為使樓板計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際受力情況一致，現(xiàn)澆樓板應(yīng)按雙向連續(xù)板計(jì)算配筋。為了減少開裂，宜采用雙面配筋，增加表面配筋量。樓板最小配筋率 ，應(yīng)采用細(xì)直徑螺紋鋼筋。例如在單向板滿足受力情況下選用直徑較小的鋼筋，雙面配筋，可減小間距，加大配筋率，來滿足受力要求。

2.2 施工方面的預(yù)防控制措施

應(yīng)澆筑大方量混凝土之前制定具有可操作性的施工方案，并在經(jīng)有關(guān)方面批準(zhǔn)后實(shí)施。在土施工方案中要明確混凝土的初凝時(shí)間、澆筑方向、一次澆筑的方量、施工縫的留設(shè)位置以及處理辦法等，避免形成冷縫和因新、舊混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面，造成混凝土的強(qiáng)度降低。因?yàn)橐话愦篌w積混凝土使用商品泵送混凝土，所以還要制定相關(guān)的泵送混凝，另外還必須進(jìn)行混凝土的測(cè)溫工作。從已有施工經(jīng)驗(yàn)的測(cè)溫情況看，混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在7d內(nèi)產(chǎn)生，3d內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升，內(nèi)外溫差值在20℃左右，將溫度差控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。

2.3 混凝土施工溫度方面的預(yù)防控制措施

如果拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻來降低混凝土的澆筑溫度。在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水來達(dá)到混凝土降溫。如果在合理的拆模時(shí)間，當(dāng)氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免造成混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化。

當(dāng)采用改善骨料級(jí)配，且使用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施來減少混凝土中的水泥用量。如果在施工中長(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)來臨之前采取保溫措施。當(dāng)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，以此利用澆筑層面散熱等措施。

三、結(jié)論

裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個(gè)非常重要的方面 ，建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn)，其有害程度是可以控制 的。因此加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的，設(shè)計(jì)、施工、材料等方面 因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的，必須全面系統(tǒng)的考慮。從裂縫 的分類入手，弄清裂縫出現(xiàn)的原因，對(duì)裂縫采取措施加以正確的處理，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫 問題將會(huì)逐漸得到圓滿的解決。

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