建筑混凝土裂縫的成因分析與控制措施

耿雯

【摘 要】對(duì)混凝土進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和結(jié)構(gòu)安全。本文分析了建筑工程施工中混凝土裂縫的成因，總結(jié)了建筑工程施工中混凝土裂縫控制措施。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；混凝土；裂縫；措施

[文章編號(hào)]1619-2737（2016）05-20-565

【Abstract】Concrete careful study， we treated differently， using a reasonable method for processing， and to take effective preventive measures in the construction to prevent the emergence and development of cracks， and to ensure the structural safety of the building. This paper analyzes the causes of cracks in concrete in building construction， and summarizes the building construction concrete crack control measures.

【Key words】Construction works；Concrete；Crack；Measures

建筑工程中混凝土施工工藝、本身的變形、約束等諸多因素導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)大量微裂縫。微裂縫本身并不能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能產(chǎn)生影響，然而荷載、溫差等因素的影響會(huì)使微裂縫發(fā)生延伸和連通，最后形成我們可以觀察到的有害裂縫，影響了建筑物的使用安全性和耐久性。盡管在工程中采取了各種措施，但是混凝土裂縫仍然是建筑行業(yè)的一個(gè)工程通病。

1. 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因分析

1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理。

由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理引起的混凝土是最重要的原因之一，通常表現(xiàn)為由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有充分考慮構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力因素，或者對(duì)預(yù)應(yīng)力因素沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)地分析，進(jìn)而造成混凝土的裂縫。在建筑結(jié)構(gòu)中存在斷面，這些斷面在結(jié)構(gòu)力學(xué)作用下會(huì)發(fā)生突變?cè)斐苫炷亮芽p。另外一種因素是在建筑施工中采用的混凝土等級(jí)不夠標(biāo)準(zhǔn)，如果等級(jí)過(guò)高，就會(huì)造成用灰量比較大的現(xiàn)象，混凝土硬化過(guò)程中所含的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，混凝土的體積會(huì)逐漸縮小而形成裂縫。

1.2 混凝土裂縫與建筑材料有關(guān)。

（1）混凝土中含有大量的水分，水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土的收縮。通常情況下，水灰的比例越大，水泥漿就會(huì)越稀，越稀的水泥收縮率越大，當(dāng)然收縮率大的時(shí)候引起開(kāi)裂的可能性也就越大。

（2）混凝土中粗細(xì)骨料的含泥量過(guò)大、骨料顆粒級(jí)配不良等問(wèn)題都會(huì)造成混凝土收縮的增大，從而引起混凝土裂縫。我們?cè)谑┕ぎ?dāng)中經(jīng)常會(huì)用外加劑和攙合料，通過(guò)這種方法影響混凝土的硬化速度，在水泥中摻入外加劑以后，混凝土的干縮值就會(huì)增大，會(huì)影響到混凝土的裂縫問(wèn)題。對(duì)于這樣的問(wèn)題我們可以配合使用膨脹劑，對(duì)混凝土的干縮值進(jìn)行調(diào)整，防止混凝土裂縫。

（3）混凝土中的鋼筋、箍筋、鋼筋網(wǎng)的數(shù)量和布局也會(huì)影響到混凝土的裂縫問(wèn)題。通常情況下混凝土中的鋼筋越多、布局越均勻就越不容易產(chǎn)生裂縫。

1.3 施工工藝及養(yǎng)護(hù)的原因。

（1）混凝土拌合不勻、拌合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)輸泵送時(shí)改變了配合比，澆筑順序不合理、速度太快等施工會(huì)改變混凝土的質(zhì)量，降低混凝土的性能，引起建筑后混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的裂縫?，F(xiàn)場(chǎng)振搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗抽撤過(guò)快，會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的發(fā)生。

（2）混凝土的養(yǎng)護(hù)可改變混凝土的水化反應(yīng)速度，影響混凝土的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，則混凝土收縮越小。在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中必須嚴(yán)格控制混凝土的水化熱，對(duì)拌和好的混凝土進(jìn)行預(yù)冷卻以降低溫度，使?jié)仓蠡炷恋淖罡邷囟扰c溫度梯度最小，外界對(duì)混凝土的約束最小。混凝土養(yǎng)護(hù)的目的是為了保證混凝土的正常凝結(jié)、硬化?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間過(guò)短，保持的濕度過(guò)低都會(huì)使混凝土收縮變大，引起裂縫。

（3）施工過(guò)程中，振搗棒直接擱在鋼筋上進(jìn)行振動(dòng)，鋼筋被擾動(dòng)，同時(shí)使得澆筑完的混凝土過(guò)早受到振動(dòng)，影響了鋼筋與混凝土的握裹作用，也影響力混凝土的均勻性與密室性。鋼筋保護(hù)層厚度不足，造成鋼筋與混凝土的握裹作用減小，對(duì)混凝土變形開(kāi)裂的約束作用減弱。在風(fēng)速過(guò)大或烈日暴曬的情況下施工，混凝土的收縮值大。大體積混凝土構(gòu)件澆筑后，抹面的次數(shù)和保溫工作不到位，易產(chǎn)生收縮裂縫。

2. 建筑工程施工中混凝土裂縫控制措施

2.1 設(shè)計(jì)措施。

（1）精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量，采用“三低、二摻、一高”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌、中彈、低熱和高抗拉值”的抗裂混凝土。

（2）增配構(gòu)造筋，提高抗裂性能。這里應(yīng)采用小直徑、小間距的配筋方式，全截面的配筋率應(yīng)為0.3%～0.5%。

（3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。在易產(chǎn)生集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

（4）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。

（5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆逢；在正常施工條件下，后澆縫間距應(yīng)為20～30m，保留時(shí)間一般不少于60d。如不能預(yù)測(cè)施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。

2.2 原材料控制措施。

（1）盡量選用低熱或熱水泥，或利用混凝土的后期強(qiáng)度，以降低水泥用量，減少水熱化。在條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有為膨脹性的水泥，因?yàn)檫@種水泥在水化膨脹期可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力，水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度徐變應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂能力。

（2）適當(dāng)摻加粉煤灰?；炷林袚接梅勖夯液?，可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，抑制堿骨料反應(yīng)，減少新拌混凝土的泌水等。

（3）選擇級(jí)配良好的骨料。骨料在混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%～83%，因此在選擇骨料時(shí)，應(yīng)選擇膨脹系數(shù)小，巖石彈模較低、表面清潔、級(jí)配良好的骨料。一般來(lái)說(shuō)可以選用粒徑4～40mm的粗骨料，盡量采用中砂；嚴(yán)格控制砂、石子的含泥量，控制水灰比在0.6以下；還可以在混凝土中摻緩凝劑，減緩澆筑速度，以利于散熱。另外還可以考慮在混凝土中摻加堅(jiān)實(shí)無(wú)裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為150～300mm的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量，降低了水熱化，而且石塊本身也吸收了熱量，使水化熱能進(jìn)一步降低，對(duì)控制裂縫有一定好處。

（4）適當(dāng)選用高效減水劑和引氣劑，這對(duì)減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。

2.3 施工方法控制措施。

混凝土施工時(shí)內(nèi)部適當(dāng)預(yù)留一些孔道，在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣冷卻，降溫度不應(yīng)超過(guò)0.5℃～1.0℃∕h。對(duì)大型設(shè)備基礎(chǔ)可采用分塊分層澆筑，分塊厚度為1.0～1.5m，以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用。當(dāng)混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時(shí)，在巖石地基或混凝土墊層上鋪設(shè)防滑隔離層，將底板高低起伏和截面突變處做成漸變化形式，以消除或減少約束作用。此外，還應(yīng)加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度。盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。盡量采用兩次振搗技術(shù)，以改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。還可根據(jù)具體工程特點(diǎn)，采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。

2.4 采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。

（1）保溫養(yǎng)護(hù)是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的主要是降低大體積混凝土澆注塊體的內(nèi)外溫差值，以降低混凝土塊體的自約束應(yīng)力?？梢越档突炷翝沧K體的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，以提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力，達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的。

（2）養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面溫度與其中心溫度差不大于25℃.混凝土澆灌過(guò)程中，如遇風(fēng)雨天氣，應(yīng)搭設(shè)防雨彩條布進(jìn)行遮蓋，同時(shí)周邊做好明溝排水工作，防止雨水流進(jìn)基坑內(nèi)，保證混凝土澆灌的連續(xù)性和施工質(zhì)量。

3. 綜上所述

裂縫問(wèn)題是混凝土施工過(guò)程中最為常見(jiàn)的問(wèn)題，解決好裂縫問(wèn)題即可以保證建筑的使用性能，也可減少建筑材料的浪費(fèi)。在選擇裂縫的處理方法時(shí)，需要根據(jù)房屋的實(shí)際情況，并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工方法以及建筑房屋的構(gòu)造特征進(jìn)行選擇。不僅在施工過(guò)程采取一定的措施，當(dāng)施工完畢后還要加強(qiáng)各個(gè)方面的管理，做好養(yǎng)護(hù)工作，雙方面進(jìn)行才能使裂縫問(wèn)題得到根本解決。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪金福。地下室混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施研究[J]?，F(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)。2010（23）.

[2] 楊春福。簡(jiǎn)析大體積裂縫原因及預(yù)防措施[J]?？萍夹畔ⅲ茖W(xué)教研）。2011（21）.