混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防策略分析

潘金和

貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550008

剛性作為體現(xiàn)混凝土性能的重要因素，能通過(guò)是否出現(xiàn)裂縫這一要素得到體現(xiàn)。受溫度、荷載、成分等因素的影響，混凝土結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)裂縫，不僅會(huì)影響外觀的美觀程度，還會(huì)危及混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。當(dāng)出現(xiàn)數(shù)量較多、寬度偏大的裂縫時(shí)，相關(guān)工作人員必須采取科學(xué)有效的措施進(jìn)行維護(hù)，避免問(wèn)題進(jìn)一步惡化，釀成不可挽回的后果。導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素有很多，在建筑施工過(guò)程中，要盡量防止裂縫的出現(xiàn)，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，將其科學(xué)控制在合理范圍之內(nèi)，也是相對(duì)安全的。

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害性

在建筑施工中，混凝土作為其中十分常用的物質(zhì)，要盡量避免出現(xiàn)裂縫。然而，受不可抗力等客觀因素的影響，難免會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。就混凝土結(jié)構(gòu)裂縫來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)裂縫并不罕見。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)，若能夠?qū)⒘芽p控制在合理范圍之內(nèi)，讓裂縫問(wèn)題得到有效控制，不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，則不會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能造成威脅。反之，若裂縫未得到有效控制，且隨著時(shí)間增長(zhǎng)而逐步延長(zhǎng)和擴(kuò)寬，則會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性造成威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致建筑物坍塌，造成不可預(yù)估的損失，威脅人們的生命健康安全。近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑規(guī)模和數(shù)量呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)，且我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的地理環(huán)境不盡相同，為了促進(jìn)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，保障房屋建筑的使用性能及質(zhì)量，建筑施工企業(yè)要重視預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，將相關(guān)工作落實(shí)到位。

2 論混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要類別

2.1 屬于結(jié)構(gòu)性的裂縫

根據(jù)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因，可將其劃分為結(jié)構(gòu)性裂縫及非結(jié)構(gòu)性裂縫。就結(jié)構(gòu)性裂縫而言，導(dǎo)致此類裂縫產(chǎn)生的原因有很多，主要原因?yàn)橐韵氯矫妫浩湟唬谠O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在不科學(xué)之處；其二，在施工過(guò)程中，受施工技術(shù)等因素的影響；其三，在使用過(guò)程中，由于荷載等問(wèn)題，導(dǎo)致的裂縫。建筑工程施工涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)，而任何一個(gè)環(huán)節(jié)的偏差，均可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，故應(yīng)采取科學(xué)有效的防范措施，從而有效防止裂縫的產(chǎn)生。

2.2 屬于非結(jié)構(gòu)性的裂縫

對(duì)于非結(jié)構(gòu)性裂縫，導(dǎo)致此類裂縫出現(xiàn)的主要原因是變形。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的類型，這種類型的裂縫十分常見，在所有裂縫中所占的比重相對(duì)較高。建筑物在竣工并驗(yàn)收合格之后，會(huì)投入正常使用，而在后期使用過(guò)程中，可能會(huì)逐步產(chǎn)生形變，部分形變并不顯眼，故而所產(chǎn)生的裂縫也相對(duì)隱蔽，但長(zhǎng)年累月的使用過(guò)程中，裂縫可能會(huì)逐步擴(kuò)大。本文將根據(jù)不同類型的非結(jié)構(gòu)性裂縫，進(jìn)一步細(xì)分。

2.2.1 收縮裂縫

收縮裂縫主要受溫度的影響。當(dāng)溫度大幅度提升時(shí)，根據(jù)熱脹冷縮的原理，建筑物內(nèi)的部分材料會(huì)吸收水分，當(dāng)經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的陽(yáng)光暴曬之后，建筑物內(nèi)的水分會(huì)逐步揮發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致龜裂，使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)許多細(xì)微的裂縫。

2.2.2 溫度裂縫

溫度是影響混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的重要因素。在建筑物施工中，由于施工周期較長(zhǎng)，在一個(gè)季度之內(nèi)往往難以完成，可能需要經(jīng)過(guò)春夏秋冬四個(gè)季節(jié)，或出于趕進(jìn)度的目的，在白天黑夜均要開展施工。在建筑施工過(guò)程中，由于不同區(qū)域的地理?xiàng)l件、自然環(huán)境等因素不盡相同，可能遭受極端天氣、室內(nèi)溫差偏大等情況，而這些情況均可能導(dǎo)致裂縫。我國(guó)南方地區(qū)，由于溫度相對(duì)均衡，故而出現(xiàn)裂縫的幾率相對(duì)較小。

2.2.3 沉降裂縫

地基作為支撐建筑物的基礎(chǔ)，地基的穩(wěn)固性是影響建筑物綜合性能的關(guān)鍵要素。若在打地基階段，部分建筑物未落實(shí)這一環(huán)節(jié)的工作，實(shí)際荷載超出了地基所能承載的最大值，會(huì)產(chǎn)生建筑沉降問(wèn)題。受地區(qū)壓力的影響，不同地區(qū)的沉降速度存在差異，故而使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)位問(wèn)題，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于強(qiáng)度偏高的部位，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫相對(duì)較少。

3 論混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要原因

3.1 由溫度要素導(dǎo)致的裂縫

導(dǎo)致裂縫的因素有很多，溫度便是主要因素之一。受溫度影響產(chǎn)生的裂縫，在各種裂縫產(chǎn)生形式中處于前列。混凝土結(jié)構(gòu)作為建筑領(lǐng)域常用的建筑材料，在使用過(guò)程中，表現(xiàn)出熱脹冷縮的特質(zhì)。當(dāng)外界溫度出現(xiàn)明顯變化或內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)變形問(wèn)題，當(dāng)變形情況受到控制，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度應(yīng)力。若溫度應(yīng)力這一要素大于混凝土結(jié)構(gòu)本身具備的抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)，而這類裂縫的主要特點(diǎn)便是：會(huì)根據(jù)溫度的變化而出現(xiàn)變化。

3.2 由混凝土收縮導(dǎo)致的裂縫

混凝土收縮類別具有多樣性，而讓混凝土體積出現(xiàn)變化的類型主要有兩種：一是塑性收縮；一是縮水收縮，又可被稱之為干縮。在開展混凝土澆筑工作之后的4～5h之內(nèi)，水泥會(huì)產(chǎn)生劇烈的水化反應(yīng)，使得分子鏈結(jié)構(gòu)逐步確立，產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，會(huì)使得大量的水分被蒸發(fā)掉，讓混凝土在失去水分之后逐步收縮，這種現(xiàn)象被稱之為塑性收縮。

3.3 由鋼筋銹蝕導(dǎo)致的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)中，若混凝土本身質(zhì)量不符合要求，或鋼筋保護(hù)層的厚度與實(shí)際要求不符，在后期使用過(guò)程中，混凝土保護(hù)層會(huì)在二氧化碳的長(zhǎng)期影響下，對(duì)鋼筋產(chǎn)生侵蝕，進(jìn)而使得鋼筋附近的混凝土堿度大幅度減小。另外，若使用的外加劑不符合要求，當(dāng)氯化物入侵到混凝土結(jié)構(gòu)之中，會(huì)導(dǎo)致鋼筋附近的氯離子總量逐步上升，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋表面的氧化膜遭受影響和損壞。

4 有效預(yù)防和應(yīng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的策略

4.1 科學(xué)預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施

針對(duì)不同類型的裂縫，施工人員可以采取不同的預(yù)防措施，以提高措施的針對(duì)性和有效性。

首先，對(duì)于收縮裂縫。工作人員要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，經(jīng)過(guò)多方比較篩選之后，選擇最為適宜的水泥種類，并經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算，確保水泥用量的規(guī)范性，并科學(xué)控制水量，避免水量過(guò)少或過(guò)多。當(dāng)出現(xiàn)塑性收縮裂縫時(shí)，相關(guān)工作人員要秉承實(shí)事求是的原則，將前期準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，完善混凝土結(jié)構(gòu)防范策略，從以下方面入手：第一，考察水泥的收縮性能，選擇具有較高強(qiáng)度的水泥品種；第二，科學(xué)控制配置混凝土的成分比例，適當(dāng)增加添加劑，以增強(qiáng)水泥的性能，科學(xué)控制水量，以避免由于水分大量揮發(fā)導(dǎo)致的裂縫；第三，在建筑施工過(guò)程中，給基層及模板灑水，使模板的溫度均衡；第四，在完成混凝土施工之后，將灑水、養(yǎng)護(hù)工作落實(shí)到位，避免遭受太陽(yáng)暴曬，采取科學(xué)有效的遮陽(yáng)措施，并選擇適宜的養(yǎng)護(hù)劑。

其次，對(duì)于溫度裂縫。相關(guān)工作人員可以從以下方面入手。第一，在配置混凝土的環(huán)節(jié)，根據(jù)水泥的熱量屬性，挑選部分熱量偏低的水泥品種，諸如礦渣水泥。第二，結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)控制水泥在混凝土結(jié)構(gòu)中所占的比重，以減小放熱效應(yīng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，科學(xué)控制龜裂問(wèn)題。第三，將類似粉煤灰一類的添加劑適當(dāng)加入其中，以不干擾混凝土本身強(qiáng)度為前提，加入這類添加劑能夠起到潤(rùn)滑的作用，增強(qiáng)混凝土的持水能力，從而避免水分嚴(yán)重蒸發(fā)。

在此，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫具有多種類型，除了上述類型的裂縫，對(duì)于其他類型的裂縫，相關(guān)工作人員可以采取以下防范措施：第一，重視打地基環(huán)節(jié)，確保地基符合建筑物的建設(shè)要求，并結(jié)合實(shí)際情況，開展地基加固工作，以有效控制由于錯(cuò)位導(dǎo)致的裂縫。第二，完善建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，確保受力均勻，提升整體建筑的平衡性。第三，對(duì)于濕度落差要素，相關(guān)工作人員要采取科學(xué)措施，避免混凝土長(zhǎng)期被水浸泡。第四，科學(xué)控制拆除模板的時(shí)間，嚴(yán)格依據(jù)施工規(guī)范，開展模板拆除工作。

4.2 科學(xué)處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫一方面有礙建筑物外觀，一方面危及建筑物的穩(wěn)固性，若不科學(xué)有效地控制，可能導(dǎo)致難以挽回的損失。針對(duì)不同類型的裂縫，工作人員可以采取不同類型的應(yīng)對(duì)方法，其中最為常見的方法為表面封閉法以及灌漿、嵌縫封堵法。針對(duì)相對(duì)較小的裂縫，為避免裂縫進(jìn)步一擴(kuò)大，可以采用表面封閉法，將水泥膏均勻涂抹于裂縫，使裂縫得到填充，防止裂縫擴(kuò)大。對(duì)于大于0.3mm的裂縫，需要利用粘性較好的特殊材料，讓裂縫之間產(chǎn)生拉伸力，避免裂縫擴(kuò)大。

5 結(jié)語(yǔ)

在建筑領(lǐng)域，混凝土結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用，為保障建筑物的質(zhì)量及性能，在應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，相關(guān)工作人員要重視混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，明確導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的緣由及其危害，并結(jié)合實(shí)際情況，采取科學(xué)有效的預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施，從而有效控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題。針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，相關(guān)工作人員要著眼于溫差、受力、伸縮以及材料等要素，科學(xué)控制每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，從而逐步增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，以增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的綜合性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，從而切實(shí)提升建筑物的使用性能及質(zhì)量安全，推進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。