混凝土施工裂縫產生的分析與控制

摘要:混凝土在建筑施工中有著廣泛的應用，但裂縫問題確實普遍存在的.混凝土裂縫是不可避免，但它的有害程度可以控制，有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下，不斷產生和擴展，引起混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋腐蝕，使混凝土的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，危害結構的正常使用，必須加以控制。

關鍵詞:混凝土裂縫控制

1 成因

混凝土結構裂縫的成因復雜、繁多，有時多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要因素。混凝土橋梁裂縫的種類，就其產生的原因，大致可劃分如下幾種:

1.1 是荷載引起的裂縫。混凝土橋梁在靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，主要有直接裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫;次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。

1.2 由于混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞;鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫。

1.3 是收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:水泥品種、標號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養護方法、外界環境、振搗方式及時間。

1.4 是地基變形引起的裂縫。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂?；A不均勻沉降的主要原因有:地質勘察精度不夠、試驗資料不準;地基地質差異太大;結構荷載差異太大;結構基礎類型差別太大;地在凍脹;橋梁基礎基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時，可能造成不均勻沉降。

1.5 施工及現場養護原因 ①現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生。②高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。③對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫。④大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，混凝土產生溫度裂縫。⑤現場養護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。⑥現場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。⑦現場預應力張拉不當(超張、偏心)，引起混凝土張拉裂縫。

1.6 是凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產生膨脹應力;同時混凝土凝膠孔中的過冷水(結冰溫度在-78度以下)在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡后混凝土強度損失可達30%-50%;冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。

1.7 是施工工藝質量引起的裂縫。在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。

2 防治措施

2.1 在混凝土工程裂縫分布情況中。底板混凝土不易開裂，墻體混凝土產生豎向裂縫現象比較普遍，樓板和粱的開裂現象比墻體略輕一些。在實際應用中，底板混凝土的厚度在1m以下的，配制的混凝土的限制膨脹率應達到1.5/萬以上，1m以上厚度的大體積混凝土，限制膨脹率應達到1.8/萬以上，這一限制膨脹率不可能完全抵消混凝土的干縮和溫差收縮，但由于底板混凝土受到的外約束較小。收縮應力能得到部分釋放。在徐變等因素的作用下?；炷恋氖湛s值不會超過混凝土的極限延伸率，混凝土不易開裂。墻體、樓板等混凝土構件的外約束較大，整體的收縮性受到臨位的限制，其收縮應力無法釋放，因此。墻體易產生豎向裂縫。宜采用限制膨脹率在2/萬左右的補償收縮混凝土。因此，在進行補償收縮混凝土配合比設計時，膨脹劑的摻量要根據所要求的限制膨脹率進行確定。

2.2 把好材料選定關本工程采用低水化熱325號礦渣硅酸鹽水泥，在泵送允許的情況下，選擇粒徑5.0-31.5毫米碎石;砂子為含泥量不小于3%的中砂。為了滿足和易性，減緩水泥早期水化熱和推遲并降低溫度峰值的要求，采用高效緩凝型減水劑，要求混凝土初凝時間為12小時。為抵消溫度應力計算中的收縮當量溫差，防止混凝土收縮和溫度裂縫，在混凝土中摻加微膨脹劑，通過微膨脹劑的膨脹作用，使混凝土受到鋼筋的約束，產生預壓應力，從而抵消混凝土降溫過程中產生的拉應力，控制混凝土結構裂縫的產生。摻加的微膨脹劑或復合型膨脹材料，一般膨脹率在0.03%-0.05%之間，此時摻加活性粉煤灰替代部分水泥，以減少水泥用量，從而減少混凝土水化熱總量和最高溫度峰值，提高混凝土和易性和保水性，達到降低混凝土內、外溫差的目的。

2.3 在混凝土中摻加適量的粉煤灰，可明顯改善混凝土的和易性，降低大體積混凝土的水化熱，控制混凝土的溫差收縮應力。但粉煤灰對混凝土干縮率的影響目前還沒有統一的觀點，有的人認為粉煤灰增大混凝土的干縮率，有的人認為基本無影響。不管粉焊灰是增大還足不影響混凝土的干縮率，它對摻膨脹劑的混凝土的膨脹率是有影響的。在配制補償收縮混凝土時，必須把粉煤灰的量計入到膠凝材料中，即計算膨脹劑摻量時，應把粉煤灰的量一并加到水泥中計算。否則，混凝土的限制膨脹率明顯偏低。因此，在配制補償收縮混凝土配合比時，應增加混凝土限制膨脹率的檢測項目，對混凝土是否確實具有微膨脹性進行實際檢測。只有這樣，才能更好地或用補償收縮混凝土來控制混凝土的裂縫。

2.4 混凝土材料最佳配合比設計對混凝土材料進行試配，達到最佳配合比。①在征得設計單位和滿足施工荷載要求的前提下，混凝土配合比設計時盡量利用混凝土60天或90天的后期強度，以滿足減少水泥用量和水化熱的產生;②混凝土配合比一般要求水泥用量不宜過小，含摻合料≥320kg/m3，水灰比≤0.5，砂率控制在35%-45%，坍落度為100-140毫米。嚴禁現場隨意加水增大坍落度。

2.5 混凝土的澆筑采用斜面分層澆筑，澆筑坡度為1:8，每層澆筑厚度為400毫米，每個澆筑點配備3臺插入式振搗器。振搗上層混凝土時，要插入下層混凝土內50毫米左右。澆筑時，混凝土表面泌水要及時排除，在側模底部墊層上設排水孔，引水至排水溝、集水井后抽掉。為了防止混凝土表面因砂漿過多出現干縮裂縫，澆筑完的混凝土表面應加一層潔凈石子，并增加壓面的數量。采用二次振搗，增加混凝土表面密實度，減少可能出現的裂縫。為降低混凝土的溫度，混凝土的入模溫度應控制在15℃左右。

2.6 混凝土的養護混凝土澆筑完畢，按標高找平，用木杠刮平;初凝前，用鐵磙子碾壓兩遍，再用木抹子搓平;表面干硬后，計算確定養護厚度，緊貼混凝土鋪一層塑料布，以防止混凝土表面水分散失;經計算，尚須覆蓋保溫材料時，應按要求覆蓋，并控制混凝土內、外溫差在25℃范圍內;最后覆蓋一層塑料布，將混凝土隔風，控制混凝土的降溫梯度在1.5℃左右。

3 總結

裂縫是混凝土施工中經常出現的問題，他直接影響著工程的施工質量，但只要我們在施工中不斷的深入研究、精心組織，嚴格按照國家有關規范、技術標準進行設計施工，就能夠將由此產生的危害將到最低。