混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與防治

梁偉晶,王春風(fēng)

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

1.1 混凝土開裂的時(shí)間順序

開裂的時(shí)間順序?yàn)椋孩僭缙诟煽s裂縫及塑性裂縫；②溫度應(yīng)力裂縫；③干燥收縮裂縫；④菏載變形裂縫。

1.2 早期干縮裂縫及塑性裂縫

1）早期干縮裂縫。早期干縮裂縫是指混凝土拌和物在澆注完畢后，在干熱風(fēng)大的季節(jié)里，由于混凝土表面水份蒸發(fā)快，出現(xiàn)失水干縮而發(fā)生的裂縫，早期干縮裂縫一般在混凝土初凝前就已發(fā)生，若不加以處理和養(yǎng)護(hù)，局部裂縫將會(huì)貫穿整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)。處理控制這種裂縫的措施是在初凝前，對(duì)其表面用木抹子進(jìn)行再次拍壓抹平，并立即在表面覆蓋保溫養(yǎng)生，即可消除這種裂縫的在發(fā)生。

2）塑性裂縫?；炷翝沧⒊尚秃蟪跄埃炷涟韬衔镏械拇止橇鲜冀K處于一種自由體，在自身重力的作用下緩慢下沉，水泥凈漿浮至混凝土表面。若是素混凝土，裂縫是表面素漿在硬化時(shí)產(chǎn)生的干裂裂縫，只要在混凝土初凝時(shí)予以壓光即可以解決。若是鋼筋混凝土在沒有達(dá)到初凝前，鋼筋下方混凝土處于下沉狀態(tài)，而鋼筋上面混凝土被鋼筋支護(hù)，在鋼筋上表面沿著鋼筋方向產(chǎn)生裂縫。施工中常能目測(cè)到，由于鋼筋保護(hù)層厚度不足產(chǎn)生的此種裂縫。這種裂縫一般只達(dá)鋼筋表面為止。保證保護(hù)層厚度即可解決此現(xiàn)象，而控制混凝土泌水量小于0.3 cm3/cm2是控制塑性裂縫的關(guān)鍵。

1.3 溫度應(yīng)力裂縫

水化熱開裂常在大體積混凝土表面發(fā)生，由于混凝土內(nèi)的水泥在水化過程中要產(chǎn)生大量的水化熱造成混凝土內(nèi)外溫差，大體積混凝土更為明顯，當(dāng)溫差超過一定限度，混凝土的抗拉強(qiáng)度小于混凝土的熱漲應(yīng)力時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生混凝土應(yīng)力裂縫。這種裂縫主要出現(xiàn)在大體積混凝土及冬季施工的混凝土。溫度應(yīng)力裂縫一般出現(xiàn)在混凝土澆注后一周內(nèi)的齡期發(fā)生。裂縫控制常采用以下措施：

1）降低水化熱引起的升溫。采取使用低熱水泥，盡量降低配合比中水泥用量，即通過摻加減水劑及粉煤灰的方式實(shí)現(xiàn)。粉煤灰不僅降低了混凝土的水化熱而且可推遲溫峰發(fā)生的時(shí)間，使溫度曲線變得和緩，降低了裂縫產(chǎn)生的機(jī)率。

2）降低混凝土內(nèi)外溫差。采取降低集料入倉(cāng)溫度、混凝土中預(yù)埋冷卻水管降溫、混凝土表面覆蓋保溫、表面保濕養(yǎng)生等措施來避免混凝土內(nèi)外溫差形成的有害裂縫。

3）采取薄層澆注以利散熱等措施。

1.4 干燥收縮開裂

此種裂縫是由于毛細(xì)管壓力造成的，混凝土中的毛細(xì)管孔隙在混凝土干燥過程中逐步失水變形，產(chǎn)生很大的毛細(xì)管張力，混凝土體積收縮產(chǎn)生變形，由于周圍存在約束，內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，一旦超過混凝土材料的抗拉強(qiáng)度，就會(huì)發(fā)生收縮干裂，此種裂縫段發(fā)生在3個(gè)月齡期以后，且終結(jié)時(shí)間很長(zhǎng)?？刂拼胧┦菧p少單方混凝土的用水量，使用對(duì)收縮抵抗性高的骨料，如石灰?guī)r碎石，設(shè)置防收縮鋼筋等。

1.5 荷載變形裂縫

這種裂縫一般可在以下兩種情況生成：一是在混凝土結(jié)構(gòu)還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度時(shí)，被車輛或重物的碾壓碰撞而造成的變形縫；二是混凝土已達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度而在混凝土薄壁結(jié)構(gòu)上撞擊或超荷載堆放而造成的裂縫。一般為貫穿性裂縫。

2 混凝土裂縫的防治

1）從材料及混凝土配合比著手，在保證強(qiáng)度和工作性的情況下降低單位用水量、水泥用量來降低裂縫的產(chǎn)生。

2）施工單位要重視混凝土施工質(zhì)量，加強(qiáng)質(zhì)量管理，要嚴(yán)格控制材料計(jì)量和混凝土的坍塌度，重視振搗、覆蓋養(yǎng)生等工作，鋼筋保護(hù)層厚度一定要準(zhǔn)確。

3）嚴(yán)格控制拆摸板時(shí)間，嚴(yán)格按圖紙強(qiáng)度要求施加予應(yīng)力，施加臨時(shí)荷載時(shí)要作施工荷載的驗(yàn)算工作，來控制結(jié)構(gòu)荷載裂縫的產(chǎn)生。