混凝土裂縫控制與防治的探討

張春梅

(淮北市建筑勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，安徽 淮北235000)

1 裂縫產(chǎn)生的主要原因

裂縫的產(chǎn)生大概可以分為以下的幾種情況：

1.1 由材料質(zhì)量引起的裂縫

水泥安定性不合格，砂石級(jí)配差、砂太細(xì)，砂石中含泥量太大，使用了反應(yīng)性骨料或風(fēng)化巖，不適當(dāng)?shù)負(fù)接寐塞}，不按規(guī)范要求設(shè)置鋼筋。

1.2 由建筑和構(gòu)造不良引起的裂縫

平面布置不合理，結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施不力，變形縫設(shè)置不當(dāng)，構(gòu)造鋼筋不足。

1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤引起的裂縫

受拉鋼筋截面積太小或設(shè)計(jì)無(wú)抗裂要求，抗剪強(qiáng)度不足（混凝土強(qiáng)度不足或抗剪鋼筋少，混凝土截面積太小，抗扭能力不足，抗沖切能力不足。

1.4 地基變形引起的裂縫

房屋一端沉降大，房屋兩端沉降大于中間，地基局部沉降過(guò)大，地面荷載過(guò)大。

1.5 施工工藝不當(dāng)或質(zhì)量差引起的裂縫

混凝土配合比不良，模板變形，澆筑順序或澆筑方法不當(dāng)，澆筑速度過(guò)快，模板支撐沉陷，出現(xiàn)冷縫又不做適當(dāng)處理，鋼筋保護(hù)層過(guò)小、過(guò)大，養(yǎng)護(hù)差，早期收縮過(guò)大，早期受震、受凍，過(guò)早加載或施工超載，構(gòu)件運(yùn)輸?shù)跹b工藝不當(dāng)，滑模工藝不當(dāng)，混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等。

1.6 溫度影響引起的裂縫

水泥水化熱引起過(guò)大的溫差，屋蓋受熱膨脹或降溫收縮，高溫作用，溫度驟降。

1.7 混凝土收縮引起的裂縫

混凝土凝固后表面失水過(guò)快，硬化后收縮等等。

2 裂縫的控制與預(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)水泥用量是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。

(3)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。

(4)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高混凝土抗裂性能。

(5)摻減水防裂劑后混凝土緩凝,時(shí)間適當(dāng),在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上,避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。

(6)在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強(qiáng)度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

(7)混凝土的澆筑:大體混凝土澆筑主要有三種方式:其一,分層平行推進(jìn);其二,分層斜面推進(jìn);其三,分層交錯(cuò)推進(jìn)方式。需要根據(jù)混凝土澆筑量、構(gòu)件形式、混凝土澆筑方式等進(jìn)行確認(rèn)。分層澆筑可以增大散熱面積,保證施工質(zhì)量。

(8)混凝土的振搗:實(shí)行快插慢拔、分層振搗的振搗方法。振搗上一層時(shí)插入下一層混凝土5cm以消除兩層間的接縫。通過(guò)二次振搗可以使混凝土更加密實(shí),對(duì)提高混凝土的抗拉能力很有力;

(9)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和溫度監(jiān)測(cè)

混凝土養(yǎng)護(hù)是保證混凝土質(zhì)量一道十分重要工序,必須認(rèn)真切實(shí)做好。要在混凝土表面蓋薄膜或草、麻袋,保證混凝土表面充分潮濕。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)混凝土澆筑塊體的內(nèi)表溫度、頂面及底面溫度,室外氣溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)養(yǎng)護(hù)措施做出相應(yīng)的調(diào)整,確保溫控指標(biāo)的要求。施工中,常用混凝土溫度測(cè)定儀實(shí)行24h監(jiān)控,監(jiān)控期一般為15d,測(cè)溫時(shí)應(yīng)做好記錄。

另外還要對(duì)松軟土、回填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固，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，防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡。模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序，在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。

3 大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制措施

由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫與骨料品種、配合比、外加劑摻合料、澆筑溫度、澆筑順序、外界氣溫、保溫措施、養(yǎng)護(hù)條件等直接有關(guān),施工過(guò)程中存在很多的不定性,理論計(jì)算很難完全反映實(shí)際情況,因此必須進(jìn)行工程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

混凝土在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫,歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)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。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)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,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞。大氣氣溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水(結(jié)冰溫度在-78°以下)在微觀結(jié)構(gòu)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(qiáng)度降低,并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫,特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異。

控制措施要選擇合適水泥和嚴(yán)格控制水泥用量,需嚴(yán)格控制骨料級(jí)配和水泥量,應(yīng)選擇優(yōu)化配合比,采用切實(shí)可行的施工工藝,嚴(yán)格控制混凝土入模溫度,加適當(dāng)預(yù)埋件,改進(jìn)施工技術(shù),加強(qiáng)砼澆筑后的養(yǎng)護(hù),加強(qiáng)技術(shù)管理,加強(qiáng)混凝土的測(cè)溫工作。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述,混凝土是一種組成材料多樣化、各組成材料間物理化學(xué)作用的變化多的復(fù)合建筑材料，從而導(dǎo)致了混凝土的物理力學(xué)性能與很多因素有關(guān)，也就致使裂縫的產(chǎn)生很難避免，我們只有仔細(xì)的分析裂縫產(chǎn)生的因素并對(duì)其制定相應(yīng)的針對(duì)措施，嚴(yán)格執(zhí)行、科學(xué)管理，從而盡可能大的減少裂縫的產(chǎn)生，為建筑的美觀和安全性打好基礎(chǔ)！

[1]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進(jìn)展[M].混凝土，2004.

[2]郭仕萬(wàn)，肖欣，趙和平.混凝土施工中的裂縫控制[J].山西水利科技，2000，(11).

[3]葉琳昌，沈義.大體積混凝土施工[M].北京:中國(guó)建筑出版社，2004.

[4]GB50204，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.

[5]GB50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

[6]GB50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.