混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)理及防治措施淺談

【摘要】簡(jiǎn)要分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，重點(diǎn)論述了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治技術(shù)措施，以為預(yù)防混凝土裂縫產(chǎn)生及裂縫治理提供施工措施參考。

【關(guān)鍵詞】建筑施工?混凝土施工?裂縫防治

一、混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)理

混凝土作為一種復(fù)合建筑材料，由于其組成材料?的多樣化以及各組成材料間物理化學(xué)作用的多變化，?致使混凝土的物理力學(xué)性能與很多因素有關(guān)，混凝土抗壓性能良好而抗拉性能很差，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/8～1/20，并且不與抗壓強(qiáng)度成比例地增加，其極限拉伸變形很小，因而極易產(chǎn)生裂縫。通過(guò)近代儀器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)混凝土在受荷載以前，在硬化后的混凝土內(nèi)部，尤其是在膠結(jié)料與骨料的界面上總是存在著大量的微觀裂縫，其分布有隨機(jī)性，而這些裂縫在外界荷載作用下或環(huán)境變化時(shí)會(huì)發(fā)展而形成可見(jiàn)宏觀裂縫，目前規(guī)范或規(guī)程按計(jì)算控制的主要是宏觀裂縫。

二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

（一）由變形引起的裂縫

1.水泥干縮產(chǎn)生的裂縫。

這種裂縫出現(xiàn)在混凝土的表面，比較細(xì)小。水泥是水硬性材料，具有干縮性，在硬化初期如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成水份不足則可能產(chǎn)生裂縫。主要預(yù)防措施：

（1）選用收縮量較小安定性好的水泥，一般采用礦渣水泥和粉煤灰水泥，提高水泥標(biāo)號(hào)，控制水泥的用量300kg/m?3?-500kg/m?3?;（2）混凝土的干縮受水灰比（w/c）的影響較大，水泥用量一定時(shí)，水灰比選用越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用。同時(shí)摻加合適的減水劑。

2.溫差變化，由熱脹冷縮效應(yīng)引起的裂縫。

這種裂縫一般出現(xiàn)在溫差變化較大的環(huán)境及面積或長(zhǎng)度較大，而又未在適當(dāng)?shù)牟课涣粼O(shè)伸縮縫的構(gòu)件。

主要預(yù)防措施：（1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）減少水泥用量。將水泥用量盡量控制在500kg/m?3?及以下。（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。（4）改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑來(lái)減少水泥用量，降低水化熱。（5）改善混凝土的攪拌加工工藝，對(duì)骨料或水進(jìn)行事前溫度調(diào)整降低水化熱。（6）在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝士拌合物的和易性，降低水化熱，調(diào)整熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。（7）高溫季節(jié)澆鑄時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽(yáng)板，12h后及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。（8）大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)?；炷两Y(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。

3.不均勻沉降引起的裂縫。由于地基的不均勻沉降造成基礎(chǔ)或圈梁、大梁及其它構(gòu)件拉力過(guò)大而出現(xiàn)裂縫。主要預(yù)防措施：（1）對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。（2）保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。（3）防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡。（4）模板拆除的時(shí)間按強(qiáng)制性條文規(guī)定的強(qiáng)度拆模，特別是大跨度、懸挑構(gòu)件不能太早，且要注意拆模的先后次序。（5）在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。

（二）施工操作不當(dāng)引起的裂縫

具體來(lái)說(shuō)，較為普遍存在的因素包括：（1）施工中，在混凝土初凝階段因模板振動(dòng)、變形或移位會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。（2）加荷過(guò)早產(chǎn)生的裂縫。施工時(shí)因拆模過(guò)早，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求而提前加荷，使構(gòu)件過(guò)載而出現(xiàn)裂縫。（3）施工縫處理不好則可能在施工縫部位出現(xiàn)裂縫。（4）混凝土預(yù)制構(gòu)件，在脫模、運(yùn)輸、堆放、起吊過(guò)程中因各種原因使構(gòu)件受壓區(qū)處于受拉狀態(tài)，都可能使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫?？刂屏芽p的措施：

（1）加強(qiáng)施工中鋼筋、模板、混凝土配料、振搗的質(zhì)量控制檢查，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋位置，安裝支撐系統(tǒng)支撐位置正確，混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求。（2）澆注混凝土?xí)r，考慮天氣因家。（3）保證混凝土在早期盡可能少的產(chǎn)生收縮，可以通過(guò)控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14～28小時(shí)，為了確?；炷恋慕禍睾捅毓ぷ饕嗽诒砻娓采w薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。（4）正確掌握拆模時(shí)間，避免過(guò)早拆模。（5）嚴(yán)格控制施工臨時(shí)堆載，構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)保持支承和吊點(diǎn)位置正確穩(wěn)定。避免振動(dòng)碰撞。

（三）外荷載引起的裂縫

1.梁的裂縫控制。梁易產(chǎn)生裂縫的部位有：梁受拉區(qū)裂縫，梁在支座附近的斜裂縫，梁受壓區(qū)裂縫。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，確認(rèn)裂縫在不降低承載力的情況下，采取表面處理法、灌漿嵌縫封堵法等簡(jiǎn)易的處理方法。如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力，就應(yīng)更慎重研討，分析比較，采用經(jīng)濟(jì)高效的方法，達(dá)到加固的目的，可采用的方法有：（1）鋼箍加固法。（2）粘貼加固法。（3）梁的三面或四面加做圈套法。（4）梁的單面加大截面法。裂縫控制措施有：（1）提高原材料的質(zhì)量。（2）嚴(yán)格控制混凝土拌制。（3）提高混凝土運(yùn)輸、澆筑要求。（4）加強(qiáng)混凝土施工的過(guò)程控制。（5）加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)。

2.現(xiàn)澆混凝土板的裂縫控制。現(xiàn)澆混凝土板裂縫主要表現(xiàn)為龜裂，縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫等問(wèn)題。

預(yù)防措施如下：（1）嚴(yán)格控制混凝土施工配合比，對(duì)于商品混凝土的塌落度應(yīng)加檢查;（2）在樓板澆搗過(guò)程中派專人護(hù)筋，避免踝下負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生;（3）混凝土澆筑前先將基層和模板澆水濕透，澆筑完畢后應(yīng)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，并滿足以下要求：1）應(yīng)在澆筑完畢后12小時(shí)以內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù);2）混凝土澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間：對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7天，對(duì)摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于14天;3）澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài);4）采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土，其敞露的全部表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水;（4）在一定的時(shí)間段（一般自混凝士澆筑完成后2年內(nèi)）保持空置房間內(nèi)的相對(duì)濕度與室外相對(duì)濕度基本一致并不宜低于85%，這一要求可采用經(jīng)常開(kāi)窗的方法得以實(shí)現(xiàn)，有條件的地方定期灑水增加濕度則效果更好。（5）混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/m?2?前，不得在其上踩踏或堆放材料、安裝模板及支架，以免由于振動(dòng)等原因產(chǎn)生裂縫。

三、結(jié)語(yǔ)

雖然裂縫是一種人們可以接受的材料特征，但科學(xué)的要求應(yīng)是將有害程度控制在允許范圍內(nèi)。如果不對(duì)其加以控制，嚴(yán)重時(shí)不僅會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，所以要提前采取必要措施預(yù)防混凝土裂縫。以上對(duì)混凝土施工過(guò)程中產(chǎn)生裂縫的原因分析和預(yù)防措施，很多已在施工項(xiàng)目中得到驗(yàn)證，極大地減少了因裂縫整治帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)聲譽(yù)的損失。

作者簡(jiǎn)介：王金濤（1982—），山東省平度市人，大學(xué)本科，工程師。