談混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及技術(shù)處理

侯化亭

摘要：混凝土制作簡單，且堅(jiān)固耐用在各類工程建設(shè)中普遍使用，但是它也會受到各種因素的影響而產(chǎn)生多種質(zhì)量缺陷，其中裂縫最具代表性和危害性。本文主要分析了混凝土裂縫的危害、產(chǎn)生的原因，并提出了一些防治的技術(shù)措施，希望能為相關(guān)工作提供一些有益借鑒。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫;原因;措施

引言

混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫問題，是混凝土工程建設(shè)中帶有一定普遍性的技術(shù)問題。混凝土裂縫既影響建筑物的外觀美感，又會影響到建筑物的使用壽命，隨著裂縫的不斷擴(kuò)張，混凝土內(nèi)部應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，對建筑物的支撐性逐漸下降，從而導(dǎo)致建筑物的坍塌、傾斜、形變等，帶來不同程度的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于造成混凝土裂縫的因素是多方面的，所以防治方面也有一定難度，有效治理的關(guān)鍵在于對照裂縫產(chǎn)生的原因，選用針對性的技術(shù)方法。筆者就此結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行以下分析和探討。

一、混凝土裂縫的危害

混凝土是目前使用最普遍的建筑材料，廣泛應(yīng)用于房屋、道路、水利等工程項(xiàng)目的施工中。但是，很多混凝土結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中都存在不同程度和不同形式的裂縫現(xiàn)象，除滿足施工技術(shù)規(guī)定誤差范圍的少量裂縫外，多數(shù)超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的裂縫都會對構(gòu)筑物造成不同程度的影響作用。輕者造成滲水問題并影響建筑物的美觀，重者降低建筑物的承重能力，影響到其結(jié)構(gòu)完整性、穩(wěn)定性和使用壽命，關(guān)鍵部分的嚴(yán)重裂縫甚至可能引起建筑物的倒塌，對人民群眾的生命安全構(gòu)成威脅。

二、混凝土裂縫類型及產(chǎn)生原因

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因與多種因素有關(guān)，包括：結(jié)構(gòu)形變引起的裂縫，諸如高溫膨脹、低溫收縮、不均勻沉陷等;外力作用導(dǎo)致的裂縫，比如外力擠壓;養(yǎng)護(hù)不當(dāng)和化學(xué)作用導(dǎo)致的裂縫等。具體內(nèi)容如下：

（一）塑性收縮裂縫

所謂的塑性收縮指的是混凝土表面由于水分迅速蒸發(fā)流失而在凝結(jié)前引起的收縮反應(yīng)。干熱或大風(fēng)天氣環(huán)境是導(dǎo)致塑性收縮裂縫的外部誘發(fā)因素，而不合理的水灰比、凝結(jié)時間過長等是其塑形收縮裂縫的內(nèi)在原因。塑形裂縫通常為兩頭細(xì)、中部寬、長短不一的形態(tài)。一般情況下，短裂隙近20～30厘米，長裂隙可能為2～3米左右，裂縫寬度約1～5毫米。造成這種現(xiàn)象的原因是，由于混凝土終凝前的強(qiáng)度很低，加之高溫或強(qiáng)風(fēng)的影響，其表面水分蒸發(fā)過快，在較大的負(fù)壓下混凝土體積急劇收縮，從而產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。

（二）干縮裂縫

干縮裂縫一般發(fā)生在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束或混凝土澆筑完成后一周時間內(nèi)，主要是由于混凝土制作中，水泥質(zhì)量不高、用量不合理、集料及外加劑等性質(zhì)和占比失衡等導(dǎo)致。水漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮現(xiàn)象，這種收縮是不可逆的。混凝土存在不同程度的內(nèi)外水分蒸發(fā)，混凝土受外界溫度條件的影響，表面水分快速流失，出現(xiàn)較大形變;受混凝土內(nèi)部應(yīng)力作用的約束，出現(xiàn)變形裂縫。隨著相對濕度的降低，水泥漿的干縮程度持續(xù)增大，產(chǎn)生的干縮裂縫更嚴(yán)重。[1]

（三）沉陷裂縫

沉陷裂縫也叫沉降裂縫，是由于建筑物地基土質(zhì)松軟或回填土不實(shí)或浸水，導(dǎo)致地面沉降不均勻，或模板剛度過低、支撐力不足，尤其是在冬季，凍土在較大壓力下出現(xiàn)不均勻沉降，加速外部下沉趨勢，引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)損傷性裂縫。這類裂縫具有深進(jìn)或貫穿性特征，其裂縫大小和走向與沉降程度及方向直接相關(guān)，裂縫線通常與地面呈30°～45°夾角或者90°直角，較大下沉裂縫中伴有不同程度的錯位現(xiàn)象。

（四）溫度裂縫

在大體積混凝土表面或溫差較大的地區(qū)更容易產(chǎn)生溫度裂縫?；炷猎跐沧⒂不^程中，水泥水化會生成較高的熱量，由于混凝土體積較大，水化熱積聚限制在混凝土內(nèi)部，無法有效散發(fā)，致使內(nèi)部濕度快速上升，而混凝土的表面溫度在風(fēng)力及氣候作用下快速散熱，從而形成較高的內(nèi)外溫差，在溫差作用下產(chǎn)生較強(qiáng)拉應(yīng)力，致使混凝土表面會出現(xiàn)裂縫。一般情況下，這種裂縫主要發(fā)生在混凝土施工中，由于施工環(huán)境中溫度不穩(wěn)定，溫差變化大，所以混凝土表面的溫度裂縫更容易產(chǎn)生。

（五）化學(xué)反應(yīng)裂縫

混凝土是由多種物質(zhì)按比例混合而成，不同物質(zhì)的化學(xué)成分及性質(zhì)不同，經(jīng)混合后相關(guān)媒介作用下其結(jié)構(gòu)內(nèi)部會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)變化;常見的化學(xué)反應(yīng)混凝土裂縫，是由堿骨料反應(yīng)和鋼筋銹蝕所引起的。水泥攪拌后會產(chǎn)生大量的堿性離子，它們很容易與某些化學(xué)性質(zhì)比較活躍的骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，大量吸收水分，使其體積增大，造成混凝土結(jié)構(gòu)松軟、膨脹開裂。

三、混凝土裂縫的防治技術(shù)

（一）塑形收縮及干縮裂縫防治技術(shù)

首先，要盡量選擇強(qiáng)度高、干縮值小的水泥，如硅酸鹽水泥，一般采用中、低熱水泥和粉煤灰水泥，以減少水泥用量。其次，水灰比對混凝土干燥收縮有很大影響，水灰比越大則干縮越嚴(yán)重，所以需要合理設(shè)計(jì)混凝土的水灰配合比，同時摻加適量減水劑。此外，應(yīng)做好混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作，一般養(yǎng)護(hù)時間不低于14d，特殊情況下可適當(dāng)延長，養(yǎng)護(hù)中需要覆膜且保證薄膜完好，適度澆水保濕，尤其是夏季應(yīng)增加澆淋水次數(shù)。冬期施工時應(yīng)適當(dāng)延長混凝土的保溫覆蓋時間并涂上專用養(yǎng)護(hù)劑，高溫、大風(fēng)天氣中應(yīng)設(shè)置遮陽、擋風(fēng)裝置。[2]

（二）沉陷裂縫防治技術(shù)

首先，在上部結(jié)構(gòu)施工之前，應(yīng)先對松軟土、填土地基進(jìn)行夯實(shí)加固。其次，要提高模板的剛度和支撐強(qiáng)度，采用抗變形能力更高的模板材質(zhì)，檢查模板是否固定牢實(shí)。另外，在澆筑混凝土?xí)r要避免大量用水，防止地基浸水軟化。同時，拆除模板的時間不應(yīng)過早，要注意拆模順序。冬季模板搭建要避開凍土，必要時進(jìn)行破土增厚壓實(shí)處理。以此防止混凝土因地層下陷而因應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

（三）溫度裂縫防治技術(shù)

其一，預(yù)防混凝土的溫度裂縫，應(yīng)盡量選擇中、低熱材質(zhì)的水泥，比如粉煤灰水泥及礦渣水泥等。其二，應(yīng)合理控制水泥用量和水灰比，水泥的平均用量應(yīng)在450kg/m3以下，水灰比需低于0.6;在混凝土選料配制中，應(yīng)加強(qiáng)骨料級配，可以適量摻加粉煤灰，使用高效減水劑等減少水泥用量從而降低水化熱。其三，需要提高或改進(jìn)混凝土制作工藝實(shí)現(xiàn)有效控溫?？梢越Y(jié)合以往的“三冷技術(shù)”再采用“二次風(fēng)冷”技術(shù)，可在混凝土中適量加入某些摻合料，達(dá)到減水、增塑、緩凝的作用，以此提高拌合物的流動性、涵水性，降低水化熱、延緩熱峰出現(xiàn)時間，從而有效控制混凝土溫度，防止裂縫產(chǎn)生。

（四）化學(xué)反應(yīng)裂縫防治技術(shù)

化學(xué)反應(yīng)裂縫大多數(shù)發(fā)生在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，補(bǔ)救難度比較大，應(yīng)注意采取有效的施工措施加以預(yù)防。首先，要注意物料的合理選擇。應(yīng)盡量選用低堿活性的砂石骨料、低堿水泥以及低堿或無堿外加劑，減弱化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度;還要選擇適當(dāng)?shù)膿胶土蟻硪种茐A集料反沖。[3]其次，要注意施工預(yù)防?；瘜W(xué)反應(yīng)裂縫還表現(xiàn)為，鋼筋銹蝕體積膨脹，引發(fā)裂縫，這是由于混凝土施工中，澆筑和振搗不均使得鋼筋缺乏較厚的外部保護(hù)層，水汽及腐蝕性物質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部使鋼筋發(fā)生銹蝕和體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土脹裂。產(chǎn)生的裂縫多沿鋼筋分布呈縱向走勢，嚴(yán)重威脅到混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。防治方法為，選用優(yōu)質(zhì)、高標(biāo)水泥，合理搭配粗細(xì)骨料并注意施工過程中的均勻振搗和壓實(shí)，保證鋼筋處于混凝土的中部位置，提高其保護(hù)層厚度。此外，為避免外入物質(zhì)對鋼筋的侵蝕，還需要在其表層涂刷防腐涂料。

結(jié)語

混凝土裂縫類型多樣，引發(fā)原因不一，直接影響到工程質(zhì)量，同時存在事故風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)混凝土裂縫防治，必須要做到具體問題具體分析，抓住問題關(guān)鍵，選用科學(xué)合理的技術(shù)措施，才能有效防治混凝土裂縫的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

[1]陳愛忠.建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析[J].四川水泥，2021（07）：47-48

[2]彭文強(qiáng)，熊國輝.混凝土裂縫成因及預(yù)防措施[J].江西建材，2021（05）：104-105

[3]王軍紅.施工過程中大體積混凝土溫度裂縫防治技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2021（11）：139-140