混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫成因及控制措施探討

李昊

（黑龍江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 黑龍江省哈爾濱市 150040）

混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫成因及控制措施探討

李昊

（黑龍江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司 黑龍江省哈爾濱市 150040）

在現(xiàn)代建筑施工中，混凝土結(jié)構(gòu)作為最常見的結(jié)構(gòu)形式，在混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫是較為常見的問題，一旦混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，則會對整體建筑的安全性、耐久笥和使用功能帶來較大的影響。對于一些早期裂縫，當(dāng)裂縫產(chǎn)生后需要針對產(chǎn)生原因，采取有效的措施進(jìn)行治理，以避免裂縫日益嚴(yán)重而帶來更大的安全隱患。

混凝土結(jié)構(gòu)；早期裂縫；成因；控制措施

1 混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫成因分析

1.1 水泥水化熱作用

水泥作為混凝土的重要原料之一，當(dāng)水泥和水混合在一起后，會有水化反應(yīng)發(fā)生，因此在混凝土拌和、運輸、澆筑、振搗及硬化過程中釋放大量的熱能，從而使混凝土溫度升高。往往是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度不斷長高，而混凝土表面溫度由于受到環(huán)境溫度的影響會降低，這樣在內(nèi)部溫度升高過程中會存在體積膨脹，而表面溫度降低過程混凝土表會出現(xiàn)不同程度的收縮，因此在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力共同作用下，一旦超出混凝土自身抗壓或是抗拉強(qiáng)度時，則會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的發(fā)生在一些高標(biāo)號及水泥用量較大的混凝土中極易發(fā)生。

1.2 混凝土收縮作用

混凝土在澆筑過程中仍處于塑性狀態(tài)，其在硬化過程中會有大部分水被蒸發(fā)掉，從而發(fā)生干縮變形?；炷猎谟不^程中會有不均勻的拉應(yīng)力產(chǎn)生，同時養(yǎng)護(hù)過程中的混凝土表面失水速度過快，也會產(chǎn)生收縮，并導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。另外，混凝土還存在著化學(xué)收縮和自收縮，在這種收縮作用下都會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.3 荷載因素

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，如果內(nèi)力及配筋在計算上出現(xiàn)錯誤，同時設(shè)計斷面及結(jié)構(gòu)剛度不夠時，都會在外荷載直接應(yīng)力下導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。當(dāng)設(shè)計外荷載作用下結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)與常規(guī)計算存在較大出入時，會導(dǎo)致部分部位在次應(yīng)力作用下產(chǎn)生裂縫。另外在部分結(jié)構(gòu)中進(jìn)行鑿槽、開洞及設(shè)置牛腿等情況時，會出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，從而在一些轉(zhuǎn)角部位或是突變部位產(chǎn)生裂縫。

1.4 溫度變化因素

混凝土結(jié)構(gòu)在一些配筋較薄弱的部位，當(dāng)拆模后如果短期內(nèi)遇到大幅度降溫時，則會導(dǎo)致構(gòu)件內(nèi)部存在較大的溫差，從而導(dǎo)致混凝土開裂情況發(fā)生。溫度裂縫在一些晝夜溫差較大或是氣候條件較差的區(qū)域容易發(fā)生。在一些新舊混凝土交接部位及受力筋拼接部位容易受到溫度變化影響產(chǎn)生裂縫。

1.5 施工不當(dāng)因素

部分商品混凝土砂漿、坍落度較大，同時粉煤灰及礦渣粉使用的也較多，這會對商品混凝土性能帶來較大的影響，因此需要在施工過程中加以調(diào)整，否則會導(dǎo)致早期裂縫發(fā)生。在混凝土振搗施工過程中，如果存在漏振及欠振情況時，也會對混凝土的密實度帶來一定的影響，從而導(dǎo)致裂縫發(fā)生。在混凝土澆筑過程中，部分區(qū)域由于混凝土出現(xiàn)流淌或是攤鋪不均勻現(xiàn)象學(xué)時，則會導(dǎo)致砂漿較為集中，從而引發(fā)收縮裂縫。在運輸過程中，當(dāng)?shù)却读蠒r間過長時，會對混凝土坍落度帶來較大的影響，導(dǎo)致沸凝土強(qiáng)度降低，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，因此產(chǎn)生裂縫。

2 混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫控制措施

2.1 降低水化熱

在混凝土施工過程中，為了能夠達(dá)到降低水化熱的目的，需要在選擇水泥時，盡可能的選擇礦渣水泥及粉煤灰水泥等水化熱較低的水泥，而且在拌和過程中需要適量的添加減水劑及緩凝等，有效的降低水膠比，對混凝土的流動性和保水性進(jìn)行改善，有效的推遲混凝土水化熱的高峰時間，可以適當(dāng)?shù)脑黾踊炷林泄橇?、粉煤灰等摻加料的用量，從而減少水泥的用量，降低水化熱。

2.2 收縮裂縫的預(yù)防

選用低熱水泥、粉煤灰水泥等收縮量小的水泥；在配合比設(shè)計中應(yīng)控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑，以免由于水灰比過大而引起較大干縮；嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，確?；炷劣盟坎怀^設(shè)計用水量；在混凝土內(nèi)摻加適量合成纖維以減少收縮；混凝土澆筑應(yīng)盡量避免夜間澆筑和陽光直射，澆筑后的混凝土采取二次抹面的方法以減少裂縫產(chǎn)生；可適當(dāng)調(diào)整配合比以增加混凝土沁水使混凝土表面有足夠的水分；加強(qiáng)對澆筑后的混凝土養(yǎng)護(hù)，采取擋風(fēng)和遮陽措施，并應(yīng)保持混凝土表面濕潤，條件允許可適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，冬季施工應(yīng)適當(dāng)延長其保溫覆蓋時間并涂刷養(yǎng)護(hù)劑。

2.3 溫度應(yīng)力裂縫控制

降低水泥水化熱，選用低水化熱、凝結(jié)時間長的水泥，在混合物內(nèi)摻加緩凝劑或高效減水劑，并盡量選用粒經(jīng)大、顆粒級配良好的粗骨料；在滿足泵送和施工的前提下降低混凝土的流動性，并嚴(yán)格控制水灰比以減少單位體積混凝土用水量；降低混凝土入模溫度，高溫季節(jié)降低原材料溫度，并在環(huán)境溫度較低的時段澆筑，混凝土在運輸過程中應(yīng)采取遮陰措施，在混凝土內(nèi)埋置冷卻水管，在其內(nèi)部通入冷水降溫，必要時攪拌用水采用冰水；合理安排施工順序，采取分層、分塊澆筑以減少構(gòu)筑物散熱約束；盡量延長保溫時間以及表面濕潤時間，使混凝土能增長強(qiáng)度以抵抗開裂拉應(yīng)力，必要時采取措施減小內(nèi)外溫差并降低速率。

2.4 施工控制

加強(qiáng)模板施工管理，保證模板支架有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性；混凝土振搗過程中應(yīng)避免混凝土出現(xiàn)流淌、攤鋪等現(xiàn)象和骨料或砂漿集中區(qū)域，整個振搗過程應(yīng)派專人看護(hù)以防止松扣下沉等現(xiàn)象發(fā)生，并保證當(dāng)試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計允許值時方可拆模；澆筑后的板面必須待其強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2后方可上人行走；鋼筋綁扎施工中應(yīng)加強(qiáng)對負(fù)彎矩鋼筋的管理；混凝土的振搗應(yīng)遵循快插、慢拔的原則，應(yīng)避免振搗時間過短導(dǎo)致混凝土不均勻或振搗時間過長而出現(xiàn)嚴(yán)重浮漿的現(xiàn)象；澆筑后的混凝土應(yīng)在二次振搗和終凝前進(jìn)行二次收面；避免因施工工期緊而出現(xiàn)承載時間過早導(dǎo)致混凝土局部受損而產(chǎn)生集中應(yīng)力而使混凝土產(chǎn)生裂縫。

3 結(jié)束語

混凝土結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)早期裂縫，會對混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命帶來較大的影響，如果裂縫發(fā)生在一些重要部位，則會對結(jié)構(gòu)的整體使用壽命帶來負(fù)面影響，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致安全事故發(fā)生。因此在混凝土施工過程中，需要把好混凝土原材料的質(zhì)量關(guān)，控制好施工過程中的每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，做好各項預(yù)防措施，從而更好的減少混凝土早期裂縫的產(chǎn)生。

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TU755.7

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1004-7344（2016）08-0306-01

2016-3-1