混凝土裂縫成因與防治措施研究

裴利劍 施繼余

摘 要：混凝土裂縫在很大程度上危害著建筑質(zhì)量，只有實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題的總結(jié)和成因的分析，才可以充分提高建筑工程的施工質(zhì)量和使用性能。本文首先對(duì)混凝土裂縫的問(wèn)題和成因進(jìn)行了總結(jié)，并結(jié)合具體問(wèn)題制定了提高混凝土裂縫問(wèn)題處理質(zhì)量的具體措施，以提高混凝土裂縫的控制水平。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫成因;防治措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TU94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）02-0102-03

Study on the Causes and Prevention Measures of Concrete Cracks

PEI Lijian SHI Jiyu

（Kunming Metallurgy College，Kunming Yunnan 650033）

Abstract： Concrete cracks endanger the quality of construction to a large extent， only by realizing the summary of the problems of concrete cracks and the analysis of the causes can the construction quality and performance of construction projects be fully improved. This paper first summarized the problems and causes of concrete cracks， and combined specific problems to formulate specific measures to improve the quality of concrete cracks， in order to improve the control level of concrete cracks.

Keywords： concrete;causes of cracks;preventive measures

當(dāng)前，我國(guó)工程建設(shè)快速推進(jìn)，混凝土裂縫問(wèn)題受到社會(huì)各界的高度關(guān)注，唯有實(shí)現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題的有效分析，才可以為相關(guān)防治措施的改進(jìn)提供有力支持[1-3]。因此，很多混凝土裂縫問(wèn)題的研究受到相關(guān)人士的高度重視。

1 建筑工程混凝土裂縫的主要狀況

1.1 混凝土承載受力裂縫

在制定混凝土施工設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，一些建筑工程缺乏對(duì)荷載傳遞情況的深入研究，尤其對(duì)于水平構(gòu)件是否具備強(qiáng)大的荷載承受能力缺乏充分完整的分析，導(dǎo)致垂直荷載的傳遞與建筑工程的總體施工需求對(duì)接存在不足，難以在豎向構(gòu)件荷載狀況充分明確的基礎(chǔ)上，更好地滿足墻柱等基礎(chǔ)設(shè)施的荷載控制需要[4-5]。在框架方案設(shè)計(jì)中，部分混凝土建筑缺乏對(duì)剪力墻和節(jié)點(diǎn)設(shè)置合理性的關(guān)注，尤其是內(nèi)部荷載分布的合理性分析存在不足，導(dǎo)致復(fù)合受力形態(tài)對(duì)混凝土構(gòu)件的影響無(wú)法明確，難以為混凝土承載受力問(wèn)題的有效控制提供必要支持。部分混凝土施工人員雖然進(jìn)行了承載受力狀況的分析，但對(duì)于混凝土局部承壓情況的關(guān)注存在不足，尤其對(duì)于混凝土不同構(gòu)件的組成形式缺乏必要的考察，無(wú)法在裂縫形態(tài)明確的基礎(chǔ)上充分適應(yīng)裂縫承載機(jī)理控制的實(shí)際需要，無(wú)法為建筑工程規(guī)避混凝土裂縫提供幫助。在混凝土裂縫控制過(guò)程中，一些建筑工程缺乏對(duì)臨時(shí)荷載構(gòu)成情況的精準(zhǔn)分析，尤其是各類(lèi)預(yù)算方案的主體責(zé)任考察存在不足，導(dǎo)致特殊荷載的管控措施無(wú)法與建筑工程的混凝土裂縫控制需求相符合，不利于裂縫的有效管控。

1.2 混凝土收縮產(chǎn)生裂縫

在混凝土出現(xiàn)凝固時(shí)，晶體固化現(xiàn)象會(huì)影響混凝土的形態(tài)，尤其在鋁酸三鈣膠體的體積出現(xiàn)大幅度變化時(shí)，有效控制混凝土材料收縮現(xiàn)象，可以為各類(lèi)裂縫的管控提供必要支持。此外，混凝土具有自主收縮性，在外界條件保持不變時(shí)，若其水泥膠體的凝固管理措施無(wú)法得到全面的調(diào)整和創(chuàng)新，則其很有可能產(chǎn)生裂縫?；炷寥菀资艿匠睗癍h(huán)境影響，振搗將直接影響混凝土的縫隙特征，在混凝土中的游離水不斷滲出時(shí)，其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的孔道，若孔道的張力控制需求無(wú)法得到全面滿足，則混凝土收縮問(wèn)題的控制難度將會(huì)加大。部分混凝土材料放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致混凝土中的游離水揮發(fā)問(wèn)題控制難度大，混凝土體積的控制難度高，若表層收縮現(xiàn)象出現(xiàn)，則泥土離析等問(wèn)題將會(huì)影響混凝土質(zhì)量[6-7]。碳化收縮也會(huì)影響混凝土裂縫，在可溶性氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)時(shí)，混凝土的體積將會(huì)受到較為直接的影響，其裂縫也將隨著體積的變化而出現(xiàn)。如圖1所示，混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫較為均勻，人們要根據(jù)裂縫實(shí)際形態(tài)制定應(yīng)對(duì)措施。

1.3 混凝土溫差產(chǎn)生裂縫

混凝土的體積受到溫度因素的影響較大，若溫度變化幅度較為明顯，混凝土很有可能產(chǎn)生形變進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。在混凝土所處環(huán)境出現(xiàn)較大的溫度變化時(shí)，混凝土的應(yīng)變差異將會(huì)較為明顯，溫度變化將直接導(dǎo)致混凝土超靜定結(jié)構(gòu)的改變，其附加應(yīng)力也會(huì)因此出現(xiàn)。在混凝土澆筑過(guò)程中，其表面體積的控制難度較大，因此，溫差裂縫控制具有很高的復(fù)雜度，如果難以充分控制混凝土表面的裂縫，那么其內(nèi)部裂縫的規(guī)避難度將因此加強(qiáng)。在混凝土所處環(huán)境出現(xiàn)顯著溫差變化時(shí)，混凝土硬化將發(fā)生改變，尤其在混凝土內(nèi)部的水熱化產(chǎn)生后，其表面溫度和溫差變化較為突出，相應(yīng)的裂縫控制難度也將變大。

2 建筑工程混凝土裂縫的成因

2.1 混凝土防裂縫方案設(shè)計(jì)存在不足

部分混凝土防裂縫方案的設(shè)計(jì)缺乏對(duì)應(yīng)力集中情況的考察和分析，未能有效評(píng)估各類(lèi)構(gòu)件對(duì)混凝土裂縫的影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案難以根據(jù)混凝土的斷面特征實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的合理控制，無(wú)法為裂縫識(shí)別及控制措施的改進(jìn)提供必要支持[8-10]。部分混凝土防裂縫策略的設(shè)計(jì)缺乏對(duì)裂縫擴(kuò)大措施控制需求的有效研究，預(yù)應(yīng)力分析缺乏對(duì)裂縫防控舉措的精準(zhǔn)考察，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力無(wú)法與混凝土裂縫控制的實(shí)際需求相符合，無(wú)法為裂縫防控提供必要支持。一些混凝土裂縫防控方案缺乏對(duì)構(gòu)件設(shè)置合理性的分析，混凝土整體形變情況的考察存在不足。一些防裂縫方案對(duì)于混凝土灰量特征的分析存在不足，缺乏對(duì)混凝土收縮原理的必要考察，導(dǎo)致混凝土裂縫管控措施無(wú)法與建筑工程的實(shí)際需求相適應(yīng)，無(wú)法為建筑工程相關(guān)管線的合理配置提供支持，也使得混凝土裂縫的影響因素難以全面規(guī)避。如圖2所示，在設(shè)計(jì)混凝土防裂縫方案時(shí)，人們需要結(jié)合裂縫實(shí)際形態(tài)進(jìn)行應(yīng)對(duì)措施設(shè)計(jì)，以滿足裂縫控制的實(shí)際需要。

2.2 混凝土收縮裂縫的成因

內(nèi)部因素是造成混凝土收縮裂縫的主要原因，受內(nèi)部物質(zhì)變化規(guī)律的影響，混凝土整體形態(tài)會(huì)出現(xiàn)較大的變化，尤其在混凝土完成澆筑后，裂縫控制難度將會(huì)加大，收縮裂縫的管控更加復(fù)雜?；炷恋膱?jiān)固性很大程度上取決于其攪拌工藝，若混凝土受振動(dòng)影響較大，其密度差異將難以得到有效的控制。在混凝土振搗過(guò)程中，部分水泥漿上浮，骨料會(huì)阻擋水泥漿下沉，其均勻性無(wú)法保證，其裂縫控制難以具備理想的基礎(chǔ)條件。部分混凝土施工技術(shù)缺乏對(duì)保護(hù)措施的關(guān)注，外部環(huán)境變化特征分析存在不足，導(dǎo)致混凝土材質(zhì)表面的水分流失控制難度逐步擴(kuò)大，混凝土無(wú)法充分適應(yīng)外部環(huán)境變化，裂縫防控難度加大。一些混凝土配料的設(shè)計(jì)缺乏對(duì)比例構(gòu)成的研究，水泥和細(xì)沙的含量未能得到有效控制，難以在裂縫管控方面取得進(jìn)展。

2.3 季節(jié)更替導(dǎo)致的混凝土裂縫

溫度變化的主要原因是季節(jié)更替，對(duì)于冬夏溫差較大的區(qū)域來(lái)說(shuō)，溫度變化對(duì)混凝土裂縫具有非常大的影響。在溫度變化過(guò)程中，混凝土主體將出現(xiàn)縱向位移，其溫度差裂縫的控制變得更加復(fù)雜。

3 建筑工程混凝土裂縫的控制措施

3.1 提高混凝土防裂縫方案的設(shè)計(jì)水平

在防裂縫方案設(shè)計(jì)中，人們要加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)注，分析荷載的可變性，使方案設(shè)計(jì)得到改進(jìn)，滿足混凝土質(zhì)量控制需要，并保證荷載控制方案得到切實(shí)改良。一是要加強(qiáng)對(duì)臨時(shí)荷載的重視，結(jié)合最大預(yù)算方案的構(gòu)成特點(diǎn)，制定特殊荷載管控策略，充分滿足機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和操作的需求，更好地適應(yīng)荷載控制方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要，為混凝土裂縫的充分管控提供必要支持。二是要加強(qiáng)對(duì)混凝土構(gòu)件的研究，明確超載對(duì)裂縫的影響，使防裂縫方案設(shè)計(jì)更加充分地滿足建筑工程的裂縫控制需要。三是要加強(qiáng)對(duì)自然環(huán)境因素的關(guān)注，明確施工技術(shù)條件對(duì)建筑工程的影響，以便裂縫控制措施的制定與房屋維護(hù)方案設(shè)計(jì)相適應(yīng)，充分滿足混凝土構(gòu)件的需要，為裂縫規(guī)避提供幫助。四是要加強(qiáng)對(duì)溫度變化對(duì)裂縫影響的研究，充分結(jié)合裂縫特點(diǎn)，制定防裂縫方案，更好地滿足建筑工程需求。

3.2 完善混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)方案

在混凝土澆筑過(guò)程中，人們要加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)護(hù)的關(guān)注，尤其要對(duì)混凝土澆筑環(huán)境進(jìn)行濕度控制，使養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用具備更加理想的環(huán)境基礎(chǔ)。一是要加強(qiáng)對(duì)夏季施工環(huán)境的關(guān)注，對(duì)養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，滿足混凝土澆筑施工需求。二是要加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌站的關(guān)注，對(duì)出機(jī)塌落度進(jìn)行考察，使骨料控制方案設(shè)計(jì)更加合理。三是要加強(qiáng)對(duì)混凝土控制縫的關(guān)注，優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)的控制方案，為養(yǎng)護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步改良提供經(jīng)驗(yàn)，保證澆筑方案設(shè)計(jì)與混凝土養(yǎng)護(hù)要求相符合。設(shè)計(jì)澆筑養(yǎng)護(hù)方案時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)混凝土形變特征的研究，按照超靜定混凝土的結(jié)構(gòu)特征，制定拉應(yīng)力調(diào)整方案，改進(jìn)縫隙控制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)縫隙的控制處理。

3.3 提升混凝土配料的搭配合理性

在制定混凝土配料的改進(jìn)方案時(shí)，人們要重視混合料的構(gòu)成，有效分析不同形式輔料對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，以此滿足混凝土制備和應(yīng)用需求。一是要加強(qiáng)對(duì)引氣劑和塑化劑特征的關(guān)注，評(píng)估新型材料對(duì)原有材料的替換性，使水泥材料的替代品可以得到有效的價(jià)值認(rèn)定，為混凝土配料的高水平選取和應(yīng)用提供幫助。二是要加強(qiáng)對(duì)混凝土拌合技術(shù)的重視，根據(jù)實(shí)際情況選擇冰塊拌入方案，確保碎石等關(guān)鍵材料得到有效冷卻，更好地適應(yīng)混凝土澆筑的需要。在制定混凝土配料搭配方案時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)夏季施工特征的關(guān)注，對(duì)澆筑質(zhì)量的各方面影響因素進(jìn)行考察，使配料搭配更加合理。如圖3所示，實(shí)現(xiàn)塑性收縮裂縫的分析，并使砂漿層得到合理配置，有助于裂縫的防治。

4 結(jié)論

混凝土是影響建筑工程質(zhì)量的重要因素，只有有效提升混凝土質(zhì)量，才可以充分滿足建筑工程的建設(shè)和使用需要。因此，本文結(jié)合當(dāng)前建筑工程行業(yè)的設(shè)計(jì)情況，對(duì)混凝土裂縫的主要成原加以研究并制定切實(shí)可行的改進(jìn)策略，以期提高混凝土裂縫的控制水平。

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