淺析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預防措施

宋發(fā)忠

1商城縣水泥粉磨有限公司（465350） 2商城縣永固混凝土攪拌有限公司（465350）

0 前言

隨著混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程領域得到大量的推廣和應用，混凝土結(jié)構(gòu)的安全性成為人們關(guān)注的焦點。影響混凝土結(jié)構(gòu)安全的因素有很多，最常見的就是混凝土的裂縫。當混凝土受到荷載、溫度應力的作用之后，這些微裂縫便會不斷擴大和連通，最終變成工程中常見的裂縫，如果不加以防治將會對建筑物的穩(wěn)定造成隱患，嚴重時會威脅人們的人身及財產(chǎn)的安全。因此應當引起人們足夠的重視。

1 混凝土裂縫成因

1.1 材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由拌和水、骨料、外加劑、水泥和砂構(gòu)成。在混凝土配置過程中，若選用劣質(zhì)材料，將造成結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生。如水泥安定性不達標，水泥內(nèi)游離的氧化鈣和氧化鎂含量超出規(guī)定范圍；水泥過期、受潮，強度不夠；水泥中的堿過量，采用的骨料也是含堿活性的；砂石粒徑過小，級配不佳，空隙率較大；含較多的輕物質(zhì)、砂石中云母、有機質(zhì)及泥沙；含雜質(zhì)較多，如外加劑和拌和水內(nèi)的氯化物等[1]。

1.2 溫度變化引起的裂縫

熱脹冷縮是混凝土的特性。混凝土特別是大體積混凝土澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應力。此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫[2]。

1.3 塑性收縮引起的裂縫

在炎熱或大風天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過快及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數(shù)小時仍處于塑性狀態(tài)時易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積可增大到3倍，從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫。

1.4 凍脹引起的裂縫

如果大氣氣溫在零度以下，凍結(jié)了吸水飽和的混凝土，游離的水變成了冰，體積膨脹，使混凝土產(chǎn)生了膨脹應力。此外，微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土凝膠孔的過冷水發(fā)生重分布及遷移造成滲透壓，增大了混凝土的膨脹力，致使混凝土強度下降，發(fā)生了裂縫。

1.5 基礎變形引起的裂縫

因原有地基條件的改變、不準確的試驗資料，基礎置于滑坡體，分期建造，地基凍脹，結(jié)構(gòu)荷載過大，地基地質(zhì)及結(jié)構(gòu)基礎類型有差異，活動斷層及溶洞等地質(zhì)段欠佳，地質(zhì)勘察精度不達標等，都會導致基礎豎向不均勻沉降的發(fā)生，且混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力低于結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的附加應力，致使結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。

1.6 施工工藝引起的裂縫

振搗施工時出現(xiàn)的疏漏及缺陷、混凝土的攪拌、澆筑和運輸，均有可能導致裂縫的出現(xiàn)。模板構(gòu)造不合理，拆模較早，支撐剛度不夠，漏漿及漏水等均可引起混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。在混凝土的養(yǎng)護過程中，裂縫與早期的養(yǎng)護質(zhì)量有密切的關(guān)系。分層或分段澆筑混凝土時，若接頭部位的處理不當，則裂縫易發(fā)生在施工縫與新舊混凝土接頭部位。施工質(zhì)量控制不佳，混凝土配合比隨意套用，水泥材料、水和砂石的計量不精確，降低了混凝土的密實度及和易性等，造成混凝土強度不達標，發(fā)生開裂現(xiàn)象[3]。

2 預防措施

2.1 采用與規(guī)范要求相符的合格材料

采用水泥的水化熱不宜過高，強度和安定性不達標的水泥禁止采用。選用的粗骨料應為級配良好、無堿性反應、表面粗糙、空隙率不高及質(zhì)地堅硬的石料，且其黏土含量和有害物質(zhì)不應超標。選用的細骨料應為中砂，且空隙率要小，含泥量低，顆粒粗。

2.2 預防溫度變化引起裂縫的措施

采用的水泥應為粉煤灰水泥和礦渣水泥等中、低熱類型的。盡量減少水泥用量。水灰比不易高于0.6。改善骨料級配，通過添加緩凝劑或高效減水劑，從而使混凝土拌和物的保水性及流動性得到改善，使水化熱下降。加大監(jiān)控混凝土溫度的力度，適時進行保養(yǎng)及冷卻。做好混凝土的養(yǎng)護，完成澆筑混凝土后，選用濕潤的麻片和草簾等及時將其覆蓋，同時進行灑水養(yǎng)護，將養(yǎng)護時間適度延長，確保混凝土表面緩慢冷卻。

2.3 預防澆筑混凝土時產(chǎn)生裂縫的措施

混凝土澆筑時應防止離析現(xiàn)象，振搗應均勻、適度。加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適度延長養(yǎng)護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，應及早進行噴水養(yǎng)護。在澆水養(yǎng)護有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。

2.4 預防凍脹引起裂縫的措施

冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護，也可在混凝土拌和水中摻入防凍劑，能保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

2.5 預防基礎變形造成裂縫的措施

加大檢查和驗收地基的力度。完成基坑開挖后，需告知監(jiān)理單位及時進行現(xiàn)場驗收。若地質(zhì)狀況不好，一定要先進行加固，驗收合格后即可開始施工。基槽的開挖施工最好不對其原始結(jié)構(gòu)造成擾動。控制建筑物的長高比，整體剛度隨長高比的縮小而增大，也有助于減少不均勻沉降。合理調(diào)整各階段承重結(jié)構(gòu)的受力狀況，使荷載能夠均勻分布，避免承重結(jié)構(gòu)集中受力。沉降縫的布設方位要準確[4]。

2.6 預防施工工藝產(chǎn)生裂縫的措施

水泥用量不要隨意增加。混凝土的配制過程中，應準確計量，對水泥用量、配合比、水灰比要嚴格控制，確保適度的振搗和充分的攪拌。一定要將離析的混凝土重新拌勻后再進行澆筑。

嚴格根據(jù)施工圖來配置鋼筋，特別要注重如下幾點:鋼筋的數(shù)量、品種、規(guī)格一定要與構(gòu)件抗裂性能關(guān)聯(lián)在一起。準確地布設鋼筋，太小和太大的保護層均會使混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。另外，鋼筋間太大的間隙也會造成混凝土的開裂。

模板構(gòu)造應合理，支架及模板的剛度應符合要求，拆模時機要準確。

噴水養(yǎng)護應及時。若碰到問題，或無法確保混凝土充分濕潤，可利用保濕材料將混凝土覆蓋。

對施工順序的安排應合理可行。若相鄰建筑物間距過小，應先從較深的基礎開始施工，避免基坑開挖對已建基礎的地基礎造成破壞。若建筑物各部分荷載相差過大，應先施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結(jié)語

混凝土裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質(zhì)量。裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，要預防和避免混凝土施工裂縫的發(fā)生，就必須結(jié)合工程現(xiàn)狀，客觀認真地分析施工環(huán)境和施工條件，綜合考慮多方面因素，加強施工過程各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，在混凝土生產(chǎn)及施工過程中有針對性地采取有效措施控制裂縫的產(chǎn)生，確保混凝土的施工質(zhì)量，使建筑物具有良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。總之，通過各種有效的預防措施，混凝土的施工裂縫是完全可以控制和避免的。