淺析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

宋發(fā)忠

1商城縣水泥粉磨有限公司（465350） 2商城縣永固混凝土攪拌有限公司（465350）

0 前言

隨著混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域得到大量的推廣和應(yīng)用，混凝土結(jié)構(gòu)的安全性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。影響混凝土結(jié)構(gòu)安全的因素有很多，最常見(jiàn)的就是混凝土的裂縫。當(dāng)混凝土受到荷載、溫度應(yīng)力的作用之后，這些微裂縫便會(huì)不斷擴(kuò)大和連通，最終變成工程中常見(jiàn)的裂縫，如果不加以防治將會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定造成隱患，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅人們的人身及財(cái)產(chǎn)的安全。因此應(yīng)當(dāng)引起人們足夠的重視。

1 混凝土裂縫成因

1.1 材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由拌和水、骨料、外加劑、水泥和砂構(gòu)成。在混凝土配置過(guò)程中，若選用劣質(zhì)材料，將造成結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生。如水泥安定性不達(dá)標(biāo)，水泥內(nèi)游離的氧化鈣和氧化鎂含量超出規(guī)定范圍；水泥過(guò)期、受潮，強(qiáng)度不夠；水泥中的堿過(guò)量，采用的骨料也是含堿活性的；砂石粒徑過(guò)小，級(jí)配不佳，空隙率較大；含較多的輕物質(zhì)、砂石中云母、有機(jī)質(zhì)及泥沙；含雜質(zhì)較多，如外加劑和拌和水內(nèi)的氯化物等[1]。

1.2 溫度變化引起的裂縫

熱脹冷縮是混凝土的特性?；炷撂貏e是大體積混凝土澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫[2]。

1.3 塑性收縮引起的裂縫

在炎熱或大風(fēng)天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)仍處于塑性狀態(tài)時(shí)易產(chǎn)生塑性收縮裂縫?；炷良铀韬秃螅嘀械膲A與活性骨料中的活性氧化硅起反應(yīng)，析出的膠狀堿——硅膠從周?chē)橘|(zhì)中吸水膨脹，體積可增大到3倍，從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。

1.4 凍脹引起的裂縫

如果大氣氣溫在零度以下，凍結(jié)了吸水飽和的混凝土，游離的水變成了冰，體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生了膨脹應(yīng)力。此外，微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土凝膠孔的過(guò)冷水發(fā)生重分布及遷移造成滲透壓，增大了混凝土的膨脹力，致使混凝土強(qiáng)度下降，發(fā)生了裂縫。

1.5 基礎(chǔ)變形引起的裂縫

因原有地基條件的改變、不準(zhǔn)確的試驗(yàn)資料，基礎(chǔ)置于滑坡體，分期建造，地基凍脹，結(jié)構(gòu)荷載過(guò)大，地基地質(zhì)及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類(lèi)型有差異，活動(dòng)斷層及溶洞等地質(zhì)段欠佳，地質(zhì)勘察精度不達(dá)標(biāo)等，都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)豎向不均勻沉降的發(fā)生，且混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力低于結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的附加應(yīng)力，致使結(jié)構(gòu)發(fā)生開(kāi)裂。

1.6 施工工藝引起的裂縫

振搗施工時(shí)出現(xiàn)的疏漏及缺陷、混凝土的攪拌、澆筑和運(yùn)輸，均有可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。模板構(gòu)造不合理，拆模較早，支撐剛度不夠，漏漿及漏水等均可引起混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。在混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，裂縫與早期的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量有密切的關(guān)系。分層或分段澆筑混凝土?xí)r，若接頭部位的處理不當(dāng)，則裂縫易發(fā)生在施工縫與新舊混凝土接頭部位。施工質(zhì)量控制不佳，混凝土配合比隨意套用，水泥材料、水和砂石的計(jì)量不精確，降低了混凝土的密實(shí)度及和易性等，造成混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象[3]。

2 預(yù)防措施

2.1 采用與規(guī)范要求相符的合格材料

采用水泥的水化熱不宜過(guò)高，強(qiáng)度和安定性不達(dá)標(biāo)的水泥禁止采用。選用的粗骨料應(yīng)為級(jí)配良好、無(wú)堿性反應(yīng)、表面粗糙、空隙率不高及質(zhì)地堅(jiān)硬的石料，且其黏土含量和有害物質(zhì)不應(yīng)超標(biāo)。選用的細(xì)骨料應(yīng)為中砂，且空隙率要小，含泥量低，顆粒粗。

2.2 預(yù)防溫度變化引起裂縫的措施

采用的水泥應(yīng)為粉煤灰水泥和礦渣水泥等中、低熱類(lèi)型的。盡量減少水泥用量。水灰比不易高于0.6。改善骨料級(jí)配，通過(guò)添加緩凝劑或高效減水劑，從而使混凝土拌和物的保水性及流動(dòng)性得到改善，使水化熱下降。加大監(jiān)控混凝土溫度的力度，適時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)及冷卻。做好混凝土的養(yǎng)護(hù)，完成澆筑混凝土后，選用濕潤(rùn)的麻片和草簾等及時(shí)將其覆蓋，同時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，將養(yǎng)護(hù)時(shí)間適度延長(zhǎng)，確?；炷帘砻婢徛鋮s。

2.3 預(yù)防澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生裂縫的措施

混凝土澆筑時(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適度延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時(shí)，或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí)，可采用覆蓋保濕材料等方法。

2.4 預(yù)防凍脹引起裂縫的措施

冬季施工時(shí)，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)，也可在混凝土拌和水中摻入防凍劑，能保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化。

2.5 預(yù)防基礎(chǔ)變形造成裂縫的措施

加大檢查和驗(yàn)收地基的力度。完成基坑開(kāi)挖后，需告知監(jiān)理單位及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。若地質(zhì)狀況不好，一定要先進(jìn)行加固，驗(yàn)收合格后即可開(kāi)始施工?；鄣拈_(kāi)挖施工最好不對(duì)其原始結(jié)構(gòu)造成擾動(dòng)。控制建筑物的長(zhǎng)高比，整體剛度隨長(zhǎng)高比的縮小而增大，也有助于減少不均勻沉降。合理調(diào)整各階段承重結(jié)構(gòu)的受力狀況，使荷載能夠均勻分布，避免承重結(jié)構(gòu)集中受力。沉降縫的布設(shè)方位要準(zhǔn)確[4]。

2.6 預(yù)防施工工藝產(chǎn)生裂縫的措施

水泥用量不要隨意增加?；炷恋呐渲七^(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量，對(duì)水泥用量、配合比、水灰比要嚴(yán)格控制，確保適度的振搗和充分的攪拌。一定要將離析的混凝土重新拌勻后再進(jìn)行澆筑。

嚴(yán)格根據(jù)施工圖來(lái)配置鋼筋，特別要注重如下幾點(diǎn):鋼筋的數(shù)量、品種、規(guī)格一定要與構(gòu)件抗裂性能關(guān)聯(lián)在一起。準(zhǔn)確地布設(shè)鋼筋，太小和太大的保護(hù)層均會(huì)使混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。另外，鋼筋間太大的間隙也會(huì)造成混凝土的開(kāi)裂。

模板構(gòu)造應(yīng)合理，支架及模板的剛度應(yīng)符合要求，拆模時(shí)機(jī)要準(zhǔn)確。

噴水養(yǎng)護(hù)應(yīng)及時(shí)。若碰到問(wèn)題，或無(wú)法確?；炷脸浞譂駶?rùn)，可利用保濕材料將混凝土覆蓋。

對(duì)施工順序的安排應(yīng)合理可行。若相鄰建筑物間距過(guò)小，應(yīng)先從較深的基礎(chǔ)開(kāi)始施工，避免基坑開(kāi)挖對(duì)已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)造成破壞。若建筑物各部分荷載相差過(guò)大，應(yīng)先施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量。裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，要預(yù)防和避免混凝土施工裂縫的發(fā)生，就必須結(jié)合工程現(xiàn)狀，客觀認(rèn)真地分析施工環(huán)境和施工條件，綜合考慮多方面因素，加強(qiáng)施工過(guò)程各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，在混凝土生產(chǎn)及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取有效措施控制裂縫的產(chǎn)生，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量，使建筑物具有良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?？傊?，通過(guò)各種有效的預(yù)防措施，混凝土的施工裂縫是完全可以控制和避免的。