現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫原因及防治對策分析

牛宇來

摘 要：混凝土是建筑施工的重要材料，一直以來，現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫都是建筑施工中嚴重且棘手的難題。文章將通過分析現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫原因，針對現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫防治提出幾點建議，為減少混凝土結構早期裂縫，提高工程質(zhì)量提供參考。

關鍵詞：混凝土；裂縫；溫度；收縮；防治

中圖分類號：TV331 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）27-0077-02

在建筑施工中，現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫是一個重要的問題，降低了混凝土結構的安全性，影響建筑質(zhì)量和使用壽命。因此，分析混凝土結構早期裂縫產(chǎn)生的原因，采取針對性的防治措施，是當前建筑施工的工作重點。

1 現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫原因

1.1 溫度改變

溫度變化是導致現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫的一個主要原因，其中，配筋薄弱位置出現(xiàn)早期裂縫的概率更高。實踐發(fā)現(xiàn)，在混凝土結構拆模后，尤其是大體積的混凝土，溫度降低幅度較大，使內(nèi)部結構和外部結構之間形成溫差，引起溫度應力并產(chǎn)生裂縫。由此可見，內(nèi)外結構的溫差是導致內(nèi)應力和約束力的主要因素，氣候條件惡劣的情況下，溫差增加，溫度裂縫出現(xiàn)的概率也隨之增加，相反，在氣候環(huán)境比較穩(wěn)定的地區(qū)，例如海洋性氣候等，混凝土結構早期裂縫發(fā)生率和嚴重程度明顯低于大陸性氣候。從裂縫發(fā)生部位來看，主要集中在箱型結構、薄件厚件連接處、錨固區(qū)施工縫處、受力筋拼接縫處、大體積混凝土結構等。例如，在橋面與底板之間的箱型結構中，裂縫的產(chǎn)生主要與底板的厚度有關，厚度過小時，腹板上部容易出現(xiàn)裂縫，厚度過大時，腹板下部容易出現(xiàn)裂縫，且隨著厚度的增加，對溫度變形的阻力也隨之增加，產(chǎn)生裂縫的幾率增大；在混凝土結構中，薄構件對溫度的變化更加敏感，反應更快，因此在連接處，容易產(chǎn)生裂縫；同理，新老混凝土的施工接縫處也是裂縫高發(fā)的位置。

1.2 混凝土收縮

混凝土在凝結硬化的過程中，會產(chǎn)生收縮效果，體積也會發(fā)生變化，容易引起收縮裂縫。研究發(fā)現(xiàn)，收縮裂縫的發(fā)生幾率較高，僅次于溫度裂縫。盡管收縮產(chǎn)生的應力遠遠小于溫度應力，但破壞性仍然不容小覷。根據(jù)收縮產(chǎn)生機理不同，可以將其分為干性收縮、塑性收縮、化學收縮、碳化收縮、自收縮等。其中干性收縮主要發(fā)生在養(yǎng)護完成后，由于混凝土內(nèi)部水分流失產(chǎn)生收縮，與空氣相對濕度、水灰比、外加劑、水泥成分等密切相關，常發(fā)生于鋼筋混凝土的薄腹梁上的腹壁中部位置，呈“棗核”形，與荷載無關。塑性收縮主要發(fā)生在塑性階段，由于混凝土表面水分流失導致。通常情況下，在混凝土攪拌完成后，水分充足，只有在養(yǎng)護不當時，才會導致表面水分迅速流失，導致漿體收縮出現(xiàn)裂縫。塑性收縮與混凝土溫度、外部環(huán)境溫濕度、水灰比、凝結時間等有關?；瘜W收縮主要是在水泥水化作用下，混凝土中C3A和SO3成分發(fā)生變化，導致體積變化產(chǎn)生裂縫。自收縮同樣是受水泥水化作用影響，內(nèi)部的相對濕度變化產(chǎn)生收縮裂縫，與水灰比、水泥細度、細摻料活性等因素有關，研究顯示，水灰比越高，發(fā)生自收縮的可能性越低。

1.3 混凝土沉降

沉降問題主要是由于混凝土流動性較差或振動不充分等原因?qū)е碌?，主要發(fā)生在硬化之前，是導致早期裂縫的一個重要原因。通常情況下，厚度較大的構件發(fā)生沉降問題的概率較大，在澆筑30min后，就可能出現(xiàn)沉降裂縫，主要呈“梭”形，沿主要鋼筋的布置走向，裂縫較寬且淺。在澆筑過程中，振搗不充分，出現(xiàn)粗骨料下沉，水分上升，發(fā)生離析的現(xiàn)象，在沉降作用下，混凝土由高處流向低處，導致早期裂縫。

1.4 施工質(zhì)量不合格

混凝土施工環(huán)節(jié)眾多，程序復雜，例如配制、拌和、運輸、存放、拼裝、養(yǎng)護等，任何一個環(huán)節(jié)質(zhì)量不過關都有可能導致混凝土結構早期裂縫。尤其是細長、壁厚薄的構件，出現(xiàn)裂縫的可能性更大，且裂縫的形狀、走向、寬度、深淺、發(fā)生部位各異。例如，保護層過厚的鋼筋、振搗不均勻、運輸時間過長等，都是常見的產(chǎn)生早期裂縫的原因。

2 現(xiàn)澆混凝土結構早期裂縫防治對策

2.1 嚴格控制施工質(zhì)量

做好質(zhì)量把關，嚴格控制原材料和半成品的質(zhì)量，對水泥的安定性、砂石含泥量、碎石級配、骨料選擇都要進行嚴格控制和把關。從設計上，確保構造的合理性，尤其是對于結構復雜的建筑結構，應綜合考慮地質(zhì)情況和地基情況，選擇地基基礎型式。嚴格控制施工操作，對澆筑模板進行檢查，確保其強度和剛度合格，能夠承受振搗壓力。對施工人員的操作進行監(jiān)督，規(guī)范振搗行為，發(fā)現(xiàn)振搗不足或過度等情況，應及時采取補救措施。在達到設計要求后，進行拆模，防止踐踏引起的開裂。

2.2 預防溫度應力產(chǎn)生裂縫

減少溫度應力收縮裂縫，必須控制好混凝土內(nèi)外部結構的溫差，尤其是在冬季施工時，應安裝混凝土表面溫度保持設備，提高養(yǎng)護溫度。研究顯示，混凝土在5℃以下的溫度中，強度不會出現(xiàn)上升變化。因此，可以選擇在混凝土表面覆蓋一層保溫層，例如棉被或草席，延長養(yǎng)護周期，確保混凝土的強度達到設計要求。使混凝土結構內(nèi)外部的溫差始終保持在20℃以內(nèi)，防止出現(xiàn)溫縮裂縫。夏季施工應降低混凝土的入模溫度，可以選擇在冰水中拌和混凝土，或在內(nèi)部設置冷卻降溫的循環(huán)管，保持混凝土內(nèi)部的溫度。在澆筑時，應合理安排加工工序，可以采用分層澆筑、分塊澆筑、跳倉施工等方法，以分層澆筑為例，應控制分層厚度不超過30cm，有利于散熱以及減少約束，避免由于溫度過高產(chǎn)生裂縫。在后期養(yǎng)護中，應加強保溫和保濕操作，在混凝土反應初期階段，保持足夠的水分，例如蓄水養(yǎng)護、灑水養(yǎng)護等，使混凝土表面慢慢冷卻干燥；控制里表溫差不超過25℃，降溫速率不超過2℃/d，能夠增加混凝土結構的強度，有力的抵御溫差變化，通常情況下，普通硅酸鹽水泥養(yǎng)護周期不低于2周。此外，還可以選擇改變混凝土配合比、選用低熱或中熱水泥、使用緩凝劑或改善骨料級配減少水泥用量、留置變形縫、采取二次振搗工藝等，提高混凝土的抗裂能力，減少溫度裂縫。endprint

2.3 控制混凝土收縮裂縫

根據(jù)產(chǎn)生收縮裂縫的原因，采取措施進行早期裂縫的防治?；炷恋母煽s裂縫與水灰比、水泥用量等因素有關，水泥用量越大，水灰比越大，表明結構中水分越大，產(chǎn)生干縮裂縫的可能性也隨之增加。因此，控制干縮裂縫的關鍵就是控制水泥比和水灰比。通常情況下，應選擇收縮量較小的水泥，并使用粗骨料級配減少水泥用量，合理設計塌落度，適當使用外加劑，規(guī)范混凝土攪拌操作，控制運輸時間，禁止隨意在混凝土中加水，選擇二次抹壓工藝，加強早期養(yǎng)護等?？刂苹炷了苄粤芽p的核心即控制混凝土的表面體積，減少表面與內(nèi)部結構體積的變化差異。在混凝土塑性裂縫的防治中，早期表面養(yǎng)護是關鍵，應采取覆蓋灑水等養(yǎng)護措施，保持表面水分。在高溫或大風等特殊天氣，應保持環(huán)境濕度。在攪拌過程中，應在確保其正常流動性、塌落度的基礎上，盡量減少水含量，提高混凝土的保水性。

2.4 預防混凝土沉降裂縫

預防沉降裂縫，關鍵在于縮小澆筑部位之間的差異，減少薄壁混凝土單獨澆筑工藝，采取流動性較低的混凝土構件，提高混凝土結構的整體性，避免出現(xiàn)沉降不均勻裂縫。合理控制塌落度，減少水含量；在運輸中，應適當?shù)臄嚢瑁３只炷恋木鶆蛐?；澆筑前，應對混凝土進行高速攪拌，時間20～30s，確保結構的整體性符合設計要求；對施工過程進行嚴格的檢查和監(jiān)督，防止出現(xiàn)漏振、過振或振搗不充分等，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3 結束語

綜上所述，溫度改變、混凝土收縮、混凝土沉降、施工質(zhì)量不合格是現(xiàn)澆混凝土結構產(chǎn)生早期裂縫的主要原因，針對這種情況，應采取針對性的防治措施，例如規(guī)范施工行為，保證材料質(zhì)量，合理進行結構設計，確保施工質(zhì)量；加強溫度控制，保持環(huán)境溫度和濕度，結合降溫工藝和施工技術，控制結構溫差，提高結構強度；根據(jù)影響收縮裂縫的各個因素，采取針對性的措施，加強早期養(yǎng)護和預防；優(yōu)化澆筑工藝和混凝土配比，提高混凝土結構的整體性和均勻性，防止出現(xiàn)沉降裂縫?？刂苹炷两Y構早期裂縫，提高混凝土結構的安全性和強度，有利于建筑整體質(zhì)量的提升。

參考文獻：

[1]王黔貴，何林.商品混凝土現(xiàn)澆板的混凝土早期裂縫問題分析及防治對策探討[J].四川建筑科學研究，2005（03）.

[2]弋剛，楊敏.住宅建筑現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫成因分析及防治對策[J].四川建筑科學研究，2005（02）.

[3]崔建軍，王誠杰.關于混凝土現(xiàn)澆板早期裂縫的原因分析及防治[J].河北工程技術高等?？茖W校學報，2005（01）.

[4]崔慶怡，陳社生.關于混凝土現(xiàn)澆板早期裂縫的原因分析及防治措施[A].第十一屆全國混凝土及預應力混凝土學術交流會論文集[C].2001.

[5]張惠彬，陳冬梅.水泥混凝土路面早期裂縫成因分析及防治對策[J].無錫商業(yè)職業(yè)技術學院學報，2006（06）.

[6]陳錦昌，陸東泉.住宅建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫成因分析及防治對策[J].建筑施工，2001（01）.endprint