混凝土裂縫產(chǎn)生原因和防治技術(shù)

王海龍

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)建筑工程中混凝土工程的體量不斷增大，混凝土是當(dāng)前最廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)材料之一。控制混凝土質(zhì)量，首先要控制混凝土標(biāo)號，高標(biāo)號混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫，為了保護(hù)鋼筋骨架，預(yù)防產(chǎn)生混凝土裂縫，我們應(yīng)該做到哪些？

1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

要想避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)先了解混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及其形成過程，即了解混凝土的物理力學(xué)性能。由于混凝土早期強(qiáng)度的提高，混凝土的早期彈性模量迅速增加，同時也喪失了較大的應(yīng)力松弛能力。雖然混凝土的收縮沒有增加多少，甚至有所減少，但由于彈性模量的迅速增加導(dǎo)致收縮應(yīng)力大大增加，最終造成混凝土早期開裂。要提高混凝土抗裂性能，不但要減少混凝土的收縮，而且還要降低混凝土的早期彈性模量和提高早期應(yīng)力松弛能力，而降低混凝土的早期彈性模量和提高早期應(yīng)力松弛能力的有效途徑是降低混凝土的早期強(qiáng)度。只有做到了這一點，才能提高混凝土抗裂性能。

2 混凝土裂縫防治技術(shù)

混凝土裂縫防治技術(shù)是一個環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)工程，包括設(shè)計技術(shù)措施、材料措施以及施工中每一個技術(shù)環(huán)節(jié)。

隨著建筑市場的日益壯大，人們對建筑物的要求也越來越高，建筑物也會根據(jù)不同場所、不同部門所需，在體形上、功能上千變?nèi)f化。尤其是建筑物的體形變得越來越大，這樣建筑物就容易發(fā)生變形和位移，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)置了各種類型的構(gòu)造縫，并結(jié)合建筑物自身的結(jié)構(gòu)類型、設(shè)計所采用混凝土的力學(xué)性能以及現(xiàn)場施工的具體條件合理地設(shè)置構(gòu)造縫，從而達(dá)到防止混凝土裂縫出現(xiàn)的目的。

2.1 混凝土原材料的選擇

（1）水泥的選擇。其品種優(yōu)先選擇的順序是低堿水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、對于不同用途、不同環(huán)境所使用的水泥，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求來決定，例如澆筑大體積混凝土就應(yīng)選擇低熱水泥。

（2）摻和料的選擇。為了更好地改善混凝土的抗裂性能，在混凝土的摻和料中優(yōu)先選用Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰。

（3）外加劑的選擇。外加劑的選擇與氣溫的高低、場地的遠(yuǎn)近以及混凝土運用的地方等有關(guān)系。選擇的外加劑一定要與水泥的化學(xué)性能相適應(yīng)，如選擇多種外加劑時，要看各種外加劑之間的化學(xué)性能是否相匹配。

（4）細(xì)骨料的選擇。混凝土中細(xì)骨料的選擇即為砂的選擇，一定要選擇泥量、泥塊含量符合要求以及顆粒級配良好的細(xì)骨料。當(dāng)細(xì)骨料級配較差時，應(yīng)用幾種粒徑不同的細(xì)骨料進(jìn)行顆粒級配，從而達(dá)到良好的級配效果。對于抗裂要求較高的混凝土，宜選取含泥量小于 1.5%、含泥塊量小于 0.5%的中砂。

（5）粗骨料的選擇。粗骨料的選擇即為碎石等骨料的選擇，要根據(jù)設(shè)計要求來決定。無論選擇何種骨料，都應(yīng)選擇粒形好空隙率小、針片狀含量少、級配良好的粗骨料。

（6）經(jīng)過有關(guān)技術(shù)人員的多次試驗，結(jié)果表明：在混凝土中摻入一定量的纖維和（或）阻裂的有機(jī)聚合物（如聚丙希、尼龍類纖維等），可提高混凝土的抗裂性能。

2.2 混凝土配合比主要參數(shù)的選擇

（1）水泥用量。在配置混凝土?xí)r，宜盡量降低水泥用量，只要其滿足混凝土設(shè)計強(qiáng)度即可。通常水泥含量應(yīng)符合這樣一個范圍：普通強(qiáng)度等級的混凝土水泥用量為 150㎏／m3～450㎏／m3，高強(qiáng)混凝土中水泥及摻和料總量應(yīng)不大于550㎏／m3。

（2）水灰比。水灰比應(yīng)適當(dāng)，宜為小 0.55。 如采取特殊的措施，水灰比可另行調(diào)整。

(2)改進(jìn)變化環(huán)節(jié)的控制方式和控制力度；①細(xì)化管理流程，分別從礦、科、隊三級進(jìn)行分類，對照變化環(huán)節(jié)性質(zhì)覆蓋率達(dá)到100%；②細(xì)化了組織程序，分別從時間、到位人員、組織措施均作了具體要求；③細(xì)化了獎懲標(biāo)準(zhǔn)，分步制定獎懲標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)獎懲平衡，突出正向激勵；④建立變化環(huán)節(jié)目標(biāo)化考核制度。

（3）砂率。砂率的控制在混凝土施工過程中是一個重要的技術(shù)指標(biāo)，砂率過小，流動性不夠；砂率過大，會發(fā)生離析現(xiàn)象。配制混凝土?xí)r，在滿足混凝土工作要求前提下宜降低砂率。

（4）摻和料。在混凝土中宜加入Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰，其加入量為水泥用量的 20% 以上，這樣可以改善混凝土的抗裂性能。當(dāng)需摻入磨細(xì)礦渣時，宜與粉煤灰雙摻。

（5）坍落度。坍落度的控制也是混凝土施工過程中的一個重要技術(shù)指標(biāo)，坍落度過大，容易流出澆筑，但也會因為混凝土產(chǎn)生離析和泌水現(xiàn)象而導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生裂縫，所以在滿足施工要求的條件下，宜采用較小的混凝土坍落度。

3 控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的施工措施

（1）混凝土配制前，應(yīng)先將混凝土原材料進(jìn)行實驗室試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果配制出所需混凝土強(qiáng)度的施工配合比；混凝土攪拌前，要將混凝土原材料根據(jù)施工配合比進(jìn)行過磅計量，并要根據(jù)現(xiàn)場原材料的含水率大小做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；混凝土攪拌時應(yīng)保證混凝土的攪拌時間，控制好混凝土的水灰比；混凝土配制好后其坍落度不宜過大，特別注意的是嚴(yán)禁在攪拌機(jī)以外二次加水?dāng)嚢琛?/p>

（2）混凝土澆筑時，為了能夠達(dá)到其設(shè)計強(qiáng)度，混凝土需要進(jìn)行振搗。為了防止漏振、欠振或過振，一定要保證混凝土澆搗的位置和時間。

（3）對于樓板混凝土，為避免因早期失水出現(xiàn)裂縫，可以在其澆筑完畢后并趕在混凝土初凝前用平板振搗器對混凝土再次進(jìn)行振搗。在混凝土終凝前再次搓毛和抹壓混凝土表面。

（4）對于相鄰兩構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土，其斷面相差較大，應(yīng)先澆筑較深的混凝土部分，再根據(jù)當(dāng)時氣候條件靜停 0.5 h～1.5 h，然后再與較淺部分的混凝土一起澆筑。

（6）在澆筑混凝土后澆帶（縫）時，模板支撐體系一定要有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免在澆筑混凝土?xí)r由于模板松動導(dǎo)致混凝土位移而出現(xiàn)裂縫。

（7）在混凝土結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固區(qū)域、門、窗、洞口的凹角、孔洞邊等容易產(chǎn)生裂縫，還有板面、梁側(cè)、墻面等也容易發(fā)生干縮裂縫。為了能夠有效地控制裂縫產(chǎn)生，可以采用摻入聚胺纖維、聚丙纖維等合成纖維的方法控制 合成纖維的摻入量可為 0 4kg m3～3 kg m3，一般根據(jù)工程需要通過試驗及工程經(jīng)驗確定。

4 養(yǎng)護(hù)與成品保護(hù)

（1）在混凝土達(dá)到初凝后，就應(yīng)及時灑水保濕養(yǎng)護(hù)。對于重要部位，應(yīng)用麻袋、草袋濕潤后覆蓋保護(hù)；對于大體積混凝土或面積較大的板類混凝土構(gòu)件，可采用蓄水養(yǎng)護(hù)的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；對于比較特殊的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，即無法用常用辦法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的混凝土，可以在其表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（2）如采用暖棚法或保濕法進(jìn)行冬季施工的混凝土，混凝土的養(yǎng)護(hù)尤為重要，一定要選用良好的保濕保溫材料加以覆蓋，使混凝土在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)必須處于潮濕狀態(tài)。

（3）混凝土澆筑完畢后，在其強(qiáng)度未達(dá)到 1.2 MPa 前，任何人不得踩踏或者在上面進(jìn)行其他的作業(yè)。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 85% 以上時方可拆模。拆模或進(jìn)行其他作業(yè)時，嚴(yán)禁用利器或其他器件撞擊混凝土構(gòu)件。

（4）預(yù)拌混凝土構(gòu)件或泵送混凝土樓板，如果是在高溫、干燥、暴曬或風(fēng)力較大的環(huán)境條件下澆筑的，應(yīng)在澆筑混凝土后立即用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，并應(yīng)在混凝土終凝后及時灑水養(yǎng)護(hù)。

通過以上分析，我們不難看出混凝土的裂縫防治技術(shù)穿插在混凝土澆筑過程中的每一道環(huán)節(jié)，有一道環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，那么其裂縫就有可能發(fā)生。