混凝土裂縫成因與防治措施研究

摘 要：本文主要從混凝土裂縫的分類、混凝土裂縫的成因分析、預(yù)防措施以及混凝土裂縫的控制措施等方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；成因；防治

混凝土裂縫現(xiàn)象隨著城市建筑的逐年遞增也越來越嚴(yán)重，本文就混凝土裂縫的成因及防治措施進(jìn)行了研究。

1 混凝土裂縫的分類

1.1 塑性收縮裂縫。塑性收縮是指混凝土在澆筑后凝結(jié)之前，表面因水分蒸發(fā)失水較快而產(chǎn)生的收縮。此種裂縫多在新澆注的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn)，一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，互不連貫。商品混凝土施工中為了滿足可泵性、流動(dòng)性，混凝土的坍落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)度低，所以其水分特別容易散失，表面更容易形成塑性收縮裂縫。

1.2 干縮裂縫。干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土混凝土澆筑完畢一周后或混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間?；炷潦茏陨聿牧?、外部條件的影響，在凝結(jié)硬化過程中水分蒸發(fā)流失而產(chǎn)生體積收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力從而出現(xiàn)裂縫，并且這種干縮裂縫是不能恢復(fù)的。

1.3 溫度裂縫。溫度裂縫大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中尤其突出?；炷翝仓?，在凝結(jié)硬化過程中，水泥遇水發(fā)生水化反應(yīng)并產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝士的體積較大，內(nèi)部聚積的水化熱使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成較大的內(nèi)外溫差，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，而在混凝土外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，拉應(yīng)力超過一定限值后就會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫。如果出現(xiàn)應(yīng)力集中，裂縫會(huì)進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破環(huán)。

1.4 施工操作中引起的裂縫。在施工中，由于工人操作不當(dāng)，不按工序施工等原因（如：支模板時(shí)剛度不夠、混凝土分層或分段澆筑接頭處理不好、拆模過早等）導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土裂縫。因此應(yīng)嚴(yán)格施工工藝質(zhì)量控制，提高工人質(zhì)量意識，加強(qiáng)管理。

2 混凝土裂縫的成因分析

2.1 溫度裂縫?；炷敛牧弦话愣季哂袩崦浝淇s的特點(diǎn)，在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)，梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊，深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密，裂縫寬度大小不一。

2.2 地基不均勻沉降。沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2.3 混凝土材料的配制問題。從實(shí)踐來看，混凝土施工裂縫在很大程度上是因配置上的混合比例控制不當(dāng)引起的，標(biāo)準(zhǔn)水灰配比是0.24～0.38，最低限度也要保持在0.6以下。如果使用同樣的水泥，水灰比例就直接決定著混凝土強(qiáng)度等級，水泥攪拌過程中，所需水量僅是水泥總重量的1/4.但為保證其流動(dòng)性與混凝土澆灌的質(zhì)量，水灰的比例也會(huì)應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的提高一些。

2.4 設(shè)計(jì)不合理。建筑工程設(shè)計(jì)方面不合理，就會(huì)引起建筑物混凝土開裂。主要表現(xiàn)為：沒有認(rèn)真按照規(guī)范規(guī)程要求進(jìn)行放裂縫設(shè)計(jì)，有時(shí)即使有防裂縫措施，但是不能滿足規(guī)范的要求，使裂縫得不到有效控制，影響美觀和使用；有時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)不設(shè)伸縮縫，導(dǎo)致沉降過大，墻體開裂；另外，還存在墻砌體強(qiáng)度不夠的現(xiàn)象。

3 預(yù)防措施

3.1 材料選用。水泥：應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安全性不合格水泥。粗骨料：宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料。級配良好，孔隙率小，無堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。細(xì)骨料：宜用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂。外摻料：宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

3.2 配料。配合比設(shè)計(jì)：采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮。禁止任意增加水用量。配制混凝土?xí)r計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，要嚴(yán)格控制灰比和水泥用量，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆灌。

3.3 配筋。鋼筋配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工，尤其重視以下各點(diǎn)：（1）從塑性鉸區(qū)延性考慮鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響，做到強(qiáng)度弱梁。（2）鋼筋位置要正確。保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致混凝土開裂，鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

3.4 模板工程。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防，在模板工程中應(yīng)注意以下各點(diǎn)：（1）模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。（2）模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動(dòng)荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。（3）合理掌握拆模時(shí)間，拆模時(shí)間不能過早，應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯(cuò)過混凝土水化熱峰值。

4 混凝土裂縫的控制措施

4.1 摻入粉煤灰等外加料與外加劑。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密實(shí)度，提高抗?jié)B能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。外加劑可以從以下幾個(gè)方面來選擇。UFA膨脹劑，它可以等量替換水泥。并且是混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。一方面保證混凝土的密實(shí)度，另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以抵消混凝土中產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力。

4.2 混凝土的骨料控制。粗骨料宜采用連續(xù)級配，細(xì)骨料宜采用中砂。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。大體積混凝土在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。

4.3 優(yōu)化大體積混凝土設(shè)計(jì)。雖然大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，但可以在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周圍以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。為了避免裂縫的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中利用中低強(qiáng)度底水泥充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注意降低結(jié)構(gòu)的約束度。對于混凝土中鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)當(dāng)盡量取較小值，因?yàn)楸Ｗo(hù)層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫。

5 結(jié)語

對混凝土裂縫成因進(jìn)行研究，可以更好的對混凝土裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防，在建筑施工中進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)裂縫后及時(shí)補(bǔ)救，延長建筑物的使用年限。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：范來東，身份證號碼：130228197709151710。