現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因淺析及防治

李振勇

摘 要：在建筑施工中，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫是一個(gè)重要的問題，降低了混凝土結(jié)構(gòu)的安全性，影響建筑質(zhì)量和使用壽命。因此，分析混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫產(chǎn)生的原因，采取針對(duì)性的防治措施，是當(dāng)前建筑施工的工作重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)；早期裂縫；原因；防治

1 引言

在建筑施工中，混凝土裂縫是較為常見，也是影響范圍最廣的質(zhì)量問題，這不僅會(huì)進(jìn)一步增加施工成本，更會(huì)導(dǎo)致后續(xù)應(yīng)用存在阻礙性因素，而剛完成澆注的混凝土表面就出現(xiàn)裂縫問題，其造成的影響是相當(dāng)嚴(yán)重的，這是因?yàn)榱芽p并不具有穩(wěn)定性，它能夠沿著開裂紋路不斷延伸發(fā)展，當(dāng)拓展范圍達(dá)到一定界限時(shí)，施工應(yīng)用鋼筋露出表面的問題就會(huì)相對(duì)發(fā)生，并且承重結(jié)構(gòu)也會(huì)受到一定程度的弱化影響，更嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量與預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)高度不符的問題的發(fā)生，因此這就需要對(duì)裂縫原因進(jìn)行細(xì)化掌握，從產(chǎn)生裂縫的原因入手，開展有針對(duì)性的防治工作。

2 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因

2.1 溫度改變

溫度變化是導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫的一個(gè)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(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)之間形成溫差，引起溫度應(yīng)力并產(chǎn)生裂縫。由此可見，內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫差是導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)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(jié)構(gòu)早期裂縫發(fā)生率和嚴(yán)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)等。例如，在橋面與底板之間的箱型結(jié)構(gòu)中，裂縫的產(chǎn)生主要與底板的厚度有關(guān)，厚度過小時(shí)，腹板上部容易出現(xiàn)裂縫，厚度過大時(shí)，腹板下部容易出現(xiàn)裂縫，且隨著厚度的增加，對(duì)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(jié)構(gòu)中，薄構(gòu)件對(duì)溫度的變化更加敏感，反應(yīng)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。

2.2 混凝土收縮

混凝土在凝結(jié)硬化的過程中，會(huì)產(chǎn)生收縮效果，體積也會(huì)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(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于溫度應(yīng)力，但破壞性仍然不容小覷。根據(jù)收縮產(chǎn)生機(jī)理不同，可以將其分為干性收縮、塑性收縮、化學(xué)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(hù)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(duì)濕度、水灰比、外加劑、水泥成分等密切相關(guān)，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(guān)。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(dǎo)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(hù)不當(dāng)時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致表面水分迅速流失，導(dǎo)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(jié)時(shí)間等有關(guān)。化學(xué)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(dǎo)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(duì)濕度變化產(chǎn)生收縮裂縫，與水灰比、水泥細(xì)度、細(xì)摻料活性等因素有關(guān)，研究顯示，水灰比越高，發(fā)生自收縮的可能性越低。

2.3 混凝土沉降

沉降問題主要是由于混凝土流動(dòng)性較差或振動(dòng)不充分等原因?qū)е碌?，主要發(fā)生在硬化之前，是導(dǎo)致早期裂縫的一個(gè)重要原因。通常情況下，厚度較大的構(gòu)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(dǎo)致早期裂縫。

2.4 施工質(zhì)量不合格

混凝土施工環(huán)節(jié)眾多，程序復(fù)雜，例如配制、拌和、運(yùn)輸、存放、拼裝、養(yǎng)護(hù)等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量不過關(guān)都有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫。尤其是細(xì)長、壁厚薄的構(gòu)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(hù)層過厚的鋼筋、振搗不均勻、運(yùn)輸時(shí)間過長等，都是常見的產(chǎn)生早期裂縫的原因。

3 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫防治對(duì)策

3.1 嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

做好質(zhì)量把關(guān)，嚴(yán)格控制原材料和半成品的質(zhì)量，對(duì)水泥的安定性、砂石含泥量、碎石級(jí)配、骨料選擇都要進(jìn)行嚴(yán)格控制和把關(guān)。從設(shè)計(jì)上，確保構(gòu)造的合理性，尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)綜合考慮地質(zhì)情況和地基情況，選擇地基基礎(chǔ)型式。嚴(yán)格控制施工操作，對(duì)澆筑模板進(jìn)行檢查，確保其強(qiáng)度和剛度合格，能夠承受振搗壓力。對(duì)施工人員的操作進(jìn)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(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施。在達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行拆模，防止踐踏引起的開裂。

3.2 沉降塑性裂縫預(yù)防的措施

為了防治塑性裂縫，首先要采用流動(dòng)性比較低的混凝土澆筑構(gòu)件，盡量減少混凝土澆筑部位之間的差異，減少薄壁混凝土單獨(dú)澆筑的施工工藝，這樣能夠提高混凝土的整體性，減少由于沉降不均勻而產(chǎn)生的裂縫。具體需要控制的首先是混凝土的塌落度，少加水，其次要保證混凝土的均勻性，再運(yùn)輸?shù)倪^程當(dāng)中，混凝土運(yùn)輸車應(yīng)當(dāng)經(jīng)常旋轉(zhuǎn)攪拌，澆筑前更是應(yīng)當(dāng)高速攪拌20～30秒，這樣能夠使混凝土的整體性更好，再次就是要注意在施工當(dāng)中對(duì)施工過程進(jìn)行控制，要對(duì)混凝土澆筑的整個(gè)過程進(jìn)行檢查與監(jiān)督，對(duì)于澆筑過程中模板的位移情況以及混凝土的振搗情況進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)振搗中的漏振與過振現(xiàn)象出現(xiàn)，避免混凝土出現(xiàn)離析，最后就是禁止由于混凝土水分減少而在施工現(xiàn)場(chǎng)加水的行為。

3.3 混凝土自身塑性裂縫的防治

這類裂縫的防治措施就是盡量減少混凝土表面以及內(nèi)部的體積變化的差異，為了達(dá)到保持混凝土表面體積的目的，就要加強(qiáng)對(duì)于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)，使混凝土在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中獲得大量的水不至于發(fā)生塑性裂縫。因此應(yīng)當(dāng)在混凝土澆筑以后及時(shí)進(jìn)行覆蓋灑水，預(yù)防該類型裂縫的出現(xiàn)可以在澆筑混凝土之前用水澆濕模板與混凝土基層，這樣就不至于使得混凝土表面缺水。另外如果不得不在高溫的天氣或者是大風(fēng)的天氣之下對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)則要注意增加環(huán)境的濕度?；炷翑嚢枵驹谀軌驖M足混凝土的正常流動(dòng)性、塌落度以及可泵性的條件下應(yīng)當(dāng)盡量減少混凝土中水的含量，降低砂率，使混凝土獲得更好的保水性。

3.4 混凝土溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施

混凝土溫度應(yīng)力裂縫要防治，就必須控制混凝土內(nèi)部與外部的溫度差異，在混凝土進(jìn)行冬季施工的時(shí)候應(yīng)當(dāng)增加保持混凝土表面溫度的設(shè)備，并提高混凝土養(yǎng)護(hù)的溫度，因?yàn)榛炷猎?攝氏度以下的溫度當(dāng)中，強(qiáng)度是不會(huì)上漲的，所以表面應(yīng)當(dāng)覆蓋一層棉被或者草席來保溫，帶模養(yǎng)護(hù)或者延長養(yǎng)護(hù)的周期，保證混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)部的溫度差不大于20攝氏度。在炎熱的夏季如果要進(jìn)行混凝土的施工，可以用冰水拌合混凝土，降低混凝土的入模溫度，或者可以再大體積的混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻循環(huán)管，用冷水來給混凝土降溫，達(dá)到保持混凝土內(nèi)部溫度的目的。

4 結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)：

[1] 張宏偉.現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因分析及防治[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（36）：148.

[2] 裴敏.現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因淺析及防治[J].居業(yè)，2016（2）：17～18+21.

[3] 胡博.現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因淺析及防治[J].江西建材，2016（1）：117.