混凝土裂縫原因及防治對策探討

張 巧 蘭

(太原市政建設集團有限公司，山西 太原 030002)

0 引言

鋼筋混凝土是現(xiàn)代各種建筑中不可或缺的一種建筑材料，廣泛應用于諸如公路、鐵路、橋梁、樓房等多種建筑場合，在工程建筑中占有絕對重要的位置[1-4]。各種建筑事故的統(tǒng)計分析結(jié)果表明，由于鋼筋混凝土引發(fā)的工程質(zhì)量問題中，大部分事故均起源于鋼筋混凝土的裂縫。這就說明，分析鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和研究相應的解決對策對預防工程建筑事故的發(fā)生具有非常重要的意義。

經(jīng)過對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仔細分析，不難得出一個結(jié)論，就是可以觀察到通常情況下，鋼筋混凝土都帶有裂縫。特別是經(jīng)過相關儀器對建筑進行不間斷檢測分析，可以發(fā)現(xiàn)存在于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫不是一成不變的，而是隨著受力和環(huán)境不斷變化的[5]。并且，伴隨著鋼筋混凝土裂縫的大小及嚴重程度的變化，可以檢測到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和承重性也在發(fā)生不同程度的隨動。當鋼筋混凝土裂縫發(fā)展到一定程度后，就會導致整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。

針對鋼筋混凝土裂縫對建筑結(jié)構(gòu)破壞的問題，文中分析了鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的一般原因，并且提出了有針對性的防治鋼筋混凝土裂縫的對策。

1 混凝土裂縫成因

目前，在建筑行業(yè)已經(jīng)基本達成了一個通識，就是鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫是一個十分普遍的現(xiàn)象，甚至有的部門對裂縫已經(jīng)見怪不怪了。雖然現(xiàn)階段還沒有研發(fā)出完全杜絕鋼筋混凝土裂縫的對策，但是這種思想也是十分不正確的。各行業(yè)各部門要充分意識到鋼筋混凝土裂縫對建筑的危害，力求做到及時發(fā)現(xiàn)、及時處理，杜絕嚴重事故的發(fā)生。

雖然鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫已經(jīng)很普遍，但是我們不禁要問，這種裂縫究竟是怎么產(chǎn)生的，如何防治裂縫，為了制定有針對性的防治對策，首先要解決的問題就是分析鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因。

鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多種多樣的，主要原因包括設計、材料、配比等。下面就重點分析致使鋼筋混凝土裂縫的這幾種原因。此外，還簡要分析了諸如施工養(yǎng)護、建筑使用和溫度環(huán)境對裂縫的誘因。

1.1 材料原因

材料原因是導致鋼筋混凝土裂縫的重要原因。由于材料原因引發(fā)鋼筋混凝土裂縫主要集中以下幾個方面：一是水泥問題?；炷翜囟葢Τ霈F(xiàn)的重要內(nèi)在原因就是混凝土材料中的水泥發(fā)生水熱化。但是，混凝土的制作過程中，水泥水熱化又是一個必須的條件。充分考量水泥水熱化的強度和細度是提升鋼筋混凝土品質(zhì)的重要方面。二是骨料問題。構(gòu)成混凝土的骨料包括粗集料和細集料。并且，在水灰配比不變的前提條件下，粗集料越大，鋼筋混凝土的強度就越高，但是也正是因為粗集料的增多，混凝土的表面積變小，相應地降低了混凝土的吸水性。三是水灰配比問題。水灰配比簡稱水灰比，是混凝土拌和時的一個十分重要的指標，科學合理地設定混凝土的水灰比能夠顯著提高混凝土的強度，避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。要注意，在同等水泥標號條件下，越小的水灰比，拌和生成的混凝土強度就越高，反之，混凝土的強度就越低。但是，實際施工過程中，水灰比為了照顧混凝土的坍落度，會違規(guī)向混凝土中加水，嚴重影響混凝土的強度，極易導致裂縫的產(chǎn)生。

1.2 混凝土收縮原因

對各種建筑的混凝土裂縫統(tǒng)計分析表明，混凝土在使用過程中由于收縮而導致的裂縫是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因。混凝土的水分過量蒸發(fā)或者混凝土漿體出現(xiàn)收縮，都很容易引發(fā)混凝土裂縫。通常情況下，引發(fā)混凝土裂縫的收縮應力都是由于抗拉強度發(fā)生反差而引起的，此種裂縫成為混凝土收縮裂縫。收縮裂縫通常包括以下幾種:干燥裂縫、溫差裂縫和塑性裂縫。其中干燥裂縫是建筑裂縫中最常見的裂縫，通常發(fā)生于建筑使用的早期，多發(fā)生于混凝土還沒有完全固定的硬化階段。此種裂縫的特點是出現(xiàn)于混凝土內(nèi)部，與外部環(huán)境引發(fā)的裂縫不相干。而溫差裂縫是由于混凝土硬化結(jié)束后，溫度急劇變化而出現(xiàn)的。最后是塑性裂縫，多發(fā)生于失水過多的混凝土表面，其誘因多為環(huán)境因素，例如風速、外在溫差和空氣濕度變化，要注意水灰比、粗集料和細集料的比例不合適也很容易引發(fā)塑性裂縫。

1.3 施工及養(yǎng)護原因

鋼筋混凝土施工現(xiàn)場質(zhì)量管理措施不嚴、執(zhí)行不力也是引發(fā)混凝土裂縫的一方面原因。例如，在施工現(xiàn)場拌和混凝土的過程中，振搗或插入不當，漏振、過振以及振搗棒抽撤過快，這些不符合規(guī)定的操作都會破壞混凝土的穩(wěn)定性和均勻性，致使混凝土在后續(xù)施工及使用過程中出現(xiàn)裂縫。此外，如果建筑需要高空澆筑，那么在風速過大或者日光較足時，容易誘發(fā)混凝土過度收縮，這也是引起混凝土裂縫的重要原因。除了在施工過程中應該嚴格按照規(guī)程操作，最大可能避免混凝土裂縫之外，還應該注意混凝土在使用過程中的日常養(yǎng)護。養(yǎng)護得當也能夠有效減小混凝土的裂縫，反之，養(yǎng)護不當就容易引起裂縫。除了上面分析了材料原因、混凝土收縮原因和施工及養(yǎng)護原因之外，混凝土裂縫的產(chǎn)生還與下列因素有關：首先，建筑物的基礎沉降穩(wěn)定。例如公路和橋梁的超負荷載運、建筑物的野蠻裝修以及建筑物的承重墻遭到隨意拆除和破壞，這些均會引發(fā)建筑物的基礎沉降不均勻，從而引發(fā)建筑物混凝土裂縫。其次，混凝土拉應力過大。建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)中，拉應力應該主要由建筑物中的鋼筋去承擔。但是如果在施工過程中，由于溫度和濕度等外在環(huán)境的原因，導致建筑物的混凝土承受了過大的拉應力，就會引發(fā)混凝土的裂縫。為此需要科學合理地設計建筑的結(jié)構(gòu)，最大限度地減小混凝土所承受的拉應力。

2 混凝土裂縫的防治對策

建筑物的混凝土一旦出現(xiàn)較為嚴重的裂縫，就有可能破壞建筑物的整體結(jié)構(gòu)性，嚴重影響了建筑物的承載力。雖然有的輕微裂縫對建筑物的承載力影響不大，但裂縫的長期存在會引起建筑物內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)銹蝕，影響建筑物的正常使用。為了減小裂縫對建筑物的影響，應該依據(jù)建筑物裂縫的大小、性質(zhì)和誘因制定出有針對性的對策。

2.1 從設計角度防治混凝土裂縫

建筑物的設計是影響混凝土裂縫的起始原因。為此，在建筑物的設計過程中，要充分考慮到建筑物的“抗”和“放”的關系。其中“抗”就是在設計過程中，為建筑物防治裂縫留出足夠的余量，避免建筑物因輕微環(huán)境變化而引起裂縫；而“放”就是要保證在建筑物的設計過程中，避免拉應力集中而引發(fā)混凝土裂縫，這就要求在結(jié)構(gòu)正常的狀態(tài)下，要為建筑物變形留有余地。在建筑物設計階段，要特別注意防治收縮裂縫，前文已經(jīng)分析過很多裂縫是由于混凝土出現(xiàn)收縮造成的。例如在設計階段，可以添加膨脹劑彌補混凝土收縮。此外，還應該注意設計時，科學合理配置鋼筋位置，減小裂縫的出現(xiàn)概率。

2.2 選擇材料和混凝土配比

不同建筑物對混凝土的要求不同，因此實際施工過程中，要基于具體建筑物的結(jié)構(gòu)選取合適的混凝土強度，特別是對應的水泥型號與品種。在保證建筑物穩(wěn)定性的基礎上，盡量選用配比優(yōu)良的砂石料，還可以采用外加劑減少水泥的用量。在施工過程中，要注意通過依據(jù)具體的建筑場景設計實現(xiàn)混凝土膨脹劑的最佳加入量，并且根據(jù)砂石料的質(zhì)量，及時調(diào)整混凝土的施工配比，為后續(xù)降低混凝土裂縫奠定堅實的基礎。

2.3 控制溫度的防治裂縫

減輕溫度應力可以有效降低建筑物的裂縫出現(xiàn)概率。為了降低溫度應力，可以制定以下兩項措施：一方面是通過改善粗集料和細集料的配比來控制混凝土溫度。例如，在熱天進行混凝土澆筑時，需要充分做好散熱措施，可以利用澆筑層散射，輸入冷水管，通過水循環(huán)帶走多余熱量。另一方面是防止混凝土過冷，避免混凝土出現(xiàn)冷縮和干縮，提高混凝土的設計強度。

2.4 控制施工質(zhì)量預防裂縫

對混凝土裂縫原因分析表明，約有90%的裂縫與混凝土施工質(zhì)量管控不嚴有關。控制施工質(zhì)量是防治混凝土裂縫發(fā)生的主要方面。為了防治混凝土裂縫，必須要嚴把施工質(zhì)量關，嚴格落實建筑物混凝土的設計配比。例如要充分注意混凝土溫度、澆筑時間以及振搗技術(shù)是否合適等。

2.5 通過養(yǎng)護保證混凝土質(zhì)量

混凝土養(yǎng)護包括施工現(xiàn)場養(yǎng)護和后期使用養(yǎng)護。其中現(xiàn)場養(yǎng)護是指在混凝土施工過程中，嚴格落實混凝土澆筑的注意事項，例如高空澆筑時要避免風速過大和氣溫過高，因為這會引起混凝土收縮變大，引發(fā)裂縫。而后期使用養(yǎng)護是指對混凝土使用的保護，是維持混凝土正常使用的關鍵，也是混凝土強度和防治裂縫的重要保證。

3 結(jié)語

隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展和建筑行業(yè)標準的不斷完善，徹底解決建筑物混凝土的裂縫并不是不可能的。為此，我們要綜合各行各業(yè)的先進理論與技術(shù)，充分依靠先進的科學技術(shù)和施工管理技術(shù)，嚴防建筑物混凝土裂縫的產(chǎn)生。

參考文獻：

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