土建施工中混凝土裂縫成因及控制措施

吉順勇

摘要：在土建工程施工中，由于溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性以及結(jié)構(gòu)不合理等等原因，造成混凝土在施工過程中產(chǎn)生裂縫。本文根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)工程中混凝土裂縫的成因及其預(yù)防措施進(jìn)行了探析，以便最大限度的保證建筑工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑工程;混凝土裂縫;預(yù)防措施

1混凝土裂縫的類型和成因

1.1塑性沉降裂縫

一般在混凝土澆筑時(shí)或者澆筑成型后，在初凝前，由于混凝土沉降收縮所致?；炷猎跐仓?，因原材料相對(duì)密度差異，骨料下沉，水泥漿上升，產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。當(dāng)混凝土沉降受到阻擋時(shí)，將在阻擋部位上部混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土張拉應(yīng)力時(shí)，混凝土表面即產(chǎn)生塑性沉降裂縫。

1.2塑性收縮裂縫

當(dāng)施工時(shí)溫度高，相對(duì)濕度低時(shí)，混凝土內(nèi)部水分向表面遷移供應(yīng)不上蒸發(fā)量的情況下，混凝土表面失水干縮受下面混凝土的約束，表面會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的塑性收縮裂縫。實(shí)際施工中，加強(qiáng)覆蓋養(yǎng)護(hù)，及時(shí)收水，都可有效減少塑性裂縫的產(chǎn)生。采取二次搓毛壓平措施，對(duì)已經(jīng)形成的塑性收縮裂縫有良好的愈合作用。

1.3干縮裂縫

干燥收縮裂縫在混凝土養(yǎng)護(hù)完以后才出現(xiàn)。其形成原因主要是由于混凝土硬化后，水分蒸發(fā)引起混凝土表面干縮，當(dāng)干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束時(shí)，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力使混凝土表面被拉裂。干縮裂縫一般產(chǎn)生在表面很淺的位置，多沿構(gòu)件短方向分布，呈平行線狀或網(wǎng)狀，嚴(yán)重時(shí)可貫穿整個(gè)構(gòu)件截面。

1.4溫度變形裂縫

混凝土由于溫度變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的溫度變形受到約束時(shí)，在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的內(nèi)部拉應(yīng)力超過混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，混凝土便產(chǎn)生溫度變形裂縫。大體積混凝土中，在混凝土硬化過程中產(chǎn)生大量的水化熱，致使內(nèi)部溫度升高，當(dāng)與外部環(huán)境溫差很大時(shí)，溫度應(yīng)力超過混凝土的早期抗拉強(qiáng)度，就會(huì)形成裂縫。

1.5沉降裂縫

在施工過程中由于地基結(jié)構(gòu)中的土質(zhì)沒有達(dá)到要求，出現(xiàn)了土質(zhì)不均、松軟的狀況，或者是在進(jìn)行回填土的時(shí)候，沒有將其壓實(shí)，并且在施工的時(shí)候有水浸入到了回填土里面，最終造成了整個(gè)地基的不均勻沉降亦或是在施工中選用的模板的剛度沒有達(dá)到要求，在進(jìn)行支撐的時(shí)候，支撐間距過大或者是支撐的底部并沒有固定牢靠，這就導(dǎo)致了沉降裂縫的發(fā)生。就當(dāng)前使用的超靜定結(jié)構(gòu)來說，如果建筑的地基基礎(chǔ)并沒有打牢，導(dǎo)致其基礎(chǔ)承載力出現(xiàn)承載不均或者是在結(jié)構(gòu)方向上出現(xiàn)了載荷偏差的話那么就有可能造成局部或者大面積的區(qū)域無規(guī)則、不均勻的沉降發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致了使用中的構(gòu)件發(fā)生了變形，使其整體的受力結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，一旦結(jié)構(gòu)內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力發(fā)生了變化，其內(nèi)部?jī)?nèi)應(yīng)力的強(qiáng)度就會(huì)不斷的增加，自身的抗拉強(qiáng)度就會(huì)逐漸的達(dá)到極限，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)承載能力薄弱的部位就會(huì)發(fā)生新的裂縫，導(dǎo)致了沉降裂縫的延續(xù)。這種裂縫一般很少出現(xiàn)，但是一旦出現(xiàn)必然是一種寬大的裂縫，基本上將整個(gè)建筑進(jìn)行了貫穿，對(duì)施工影響教導(dǎo)，其貫穿的方向一般會(huì)與沉陷的方向保持一致，如果出現(xiàn)了超常規(guī)的沉降裂縫，那么一般會(huì)發(fā)生錯(cuò)位現(xiàn)象。

混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而增大體積，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。由于混凝土澆筑、振搗不良或者鋼筋保護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。

2土建施工中混凝土裂縫問題的控制措施

2.1荷載裂縫的控制

為了避免荷載裂縫問題的出現(xiàn)，在進(jìn)行施工時(shí)，要注意以下問題：首先，建筑的平整度，對(duì)于不平整的地方，使用雙向鋼筋網(wǎng)片來增加其平整度，讓其表面變得光滑;其次，要對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的位置進(jìn)行研究，找到引起其沉降不均勻的原因;然后，加強(qiáng)工程施工的設(shè)計(jì)工作，控制好變形縫的位置;之后，優(yōu)化各部位的受力狀況，使得載荷達(dá)到受力平衡，避免因受力過于集中，造成建筑物出現(xiàn)變形問題;最后，在不影響施工效果的基礎(chǔ)上，選擇較細(xì)點(diǎn)的鋼筋，縮短鋼筋與鋼筋之間的縫隙，減少混凝土裂縫發(fā)生的幾率。

2.2溫度裂縫的控制

第一，對(duì)混凝土的絕熱升溫進(jìn)行控制，首先，降低水泥的使用比例。在整個(gè)施工過程中混凝土的升溫內(nèi)熱源主要來自于水泥水化放熱，降低水泥的使用比例，就可以控制水化熱。通常使用的而方法為：降低坍落度、加入大塊石、降低砂率、應(yīng)用科學(xué)比例的化學(xué)添加劑、選擇科學(xué)的攪拌工藝。其次，選用低熱水泥，在選擇水泥的原材料的過程中，要優(yōu)先選擇低熱水泥，其能夠有效的降低水化熱反應(yīng)對(duì)混凝土造成的影響。降低澆筑溫度也是其主要工藝之一，所以，在施工過程中，要避免在高溫下施工，在施工前還要對(duì)材料進(jìn)行預(yù)先降溫等，以此確保澆筑的溫度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。再次，縮小當(dāng)量溫差，當(dāng)量溫差出現(xiàn)的原因主要是干縮現(xiàn)象造成的，要縮小當(dāng)量溫差，必須降低干縮率。最后，對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)制降溫。因此，這就需要施工企業(yè)在其內(nèi)部預(yù)埋水管，將冷卻水灌入其中，以此降低其內(nèi)部的溫度，減少裂縫的產(chǎn)生，提高其施工質(zhì)量。

2.3干縮裂縫的控制

首先，選擇合適的原材料。在選擇原材料時(shí)，要選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)并且能夠具有一定抗裂能力的材料，也就是說這些原材料混合在一起形成的混凝土，其性能將會(huì)優(yōu)于其他混凝土的使用性能。在施工之前，施工單位就要對(duì)水泥的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，其主要內(nèi)容包括水泥的凝結(jié)時(shí)間、細(xì)度、燒失量、低熱和高強(qiáng)等，這些檢測(cè)內(nèi)容如果有一種沒有達(dá)到檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，就不能投入施工使用，以免對(duì)施工的質(zhì)量造成不利的影響。選取混合材料的目的是使混凝土的溫度達(dá)到施工的要求，使其抗裂性能得到提升，其主要原料包括礦渣、粉煤灰等。在選取外加劑時(shí)，一定要根據(jù)混凝土施工的要求進(jìn)行選擇，以此確保混凝土的性能能夠達(dá)到最好。另外，還要對(duì)混凝土各原料之間的配制比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確?；炷列阅懿蛔兊幕A(chǔ)上，降低水泥的使用比例，減少混凝土的絕熱溫升，控制干縮裂縫的出現(xiàn)。

2.4加強(qiáng)施工管理中混凝土裂縫的控制措施

為降低施工裂縫的出現(xiàn)，施工單位須采取以下措施：首先，對(duì)使用過的模板進(jìn)行及時(shí)清理，不要使施工的殘留物粘附在其表面。在澆筑作業(yè)時(shí)保持模板的濕潤(rùn)性，另外，在澆筑作業(yè)完成后，還要對(duì)其進(jìn)行澆水，以此確?；炷帘砻娴臐穸饶軌蚍掀錁?biāo)準(zhǔn)。其次，對(duì)模板表面存在的縫隙進(jìn)行密封處理，可以使用膩?zhàn)踊蛴蜌旨埖仁┕げ牧希€要求在涂抹隔離劑的過程中，一定要涂抹均勻，不能出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象。然后做好振搗施工，通過振搗過程將其內(nèi)部的氣體去除，以免因?yàn)槠鋬?nèi)部的氣體影響到整個(gè)混凝土施工的效果。最后，對(duì)養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行不斷優(yōu)化，優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)工作，不但可以預(yù)防混凝土裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，而且能夠使其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保障，同時(shí)還能增加其結(jié)構(gòu)的承受力和強(qiáng)度，讓混凝土結(jié)構(gòu)的變得更加穩(wěn)固。

綜上所述，混凝土的裂縫對(duì)施工及其構(gòu)筑物危害很大，嚴(yán)重影響了構(gòu)筑物的安全使用。在施工時(shí)一定要嚴(yán)格把關(guān)，做好混凝土早期養(yǎng)護(hù)及其預(yù)防發(fā)生的措施，把混凝土的裂縫減少到最低限度，以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。

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