結(jié)構(gòu)混凝土裂縫成因及預(yù)防

高容平

中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010

引言

混凝土在結(jié)構(gòu)施工過程中的重要作用已經(jīng)不言而喻，但由于各種復(fù)雜的原因，混凝土表面經(jīng)常會出現(xiàn)蜂窩麻面、空鼓、墻體和樓板的大小裂縫等影響混凝土美觀、強(qiáng)度和安全程度的病害，而這些病害中，無論是在結(jié)構(gòu)危害還是外形美觀方面，結(jié)構(gòu)混凝土裂縫都是最主要的危害源，給結(jié)構(gòu)的使用性能帶來了負(fù)面影響的同時，還會大大縮短結(jié)構(gòu)混凝土的使用壽命，給人們的生產(chǎn)生活帶來不便。因此，對于結(jié)構(gòu)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行歸納總結(jié)，采取一定措施提高建筑安全性，已經(jīng)成為亟待解決的問題。

1 結(jié)構(gòu)混凝土提裂縫的成因

1.1 材料的質(zhì)量問題

材料的質(zhì)量是混凝土結(jié)構(gòu)最為基礎(chǔ)的保障。有調(diào)查顯示，在結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的形成原因中，材料的選用不當(dāng)和質(zhì)量不合格占據(jù)著很大的比重。水泥、骨料的質(zhì)量不過關(guān)，砂石的質(zhì)量不能滿足設(shè)計和混凝土結(jié)構(gòu)的要求，都可能造成結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。比較常見的質(zhì)量問題集中在水泥受潮、水泥的標(biāo)號和規(guī)格與施工設(shè)計不符、水泥過期、砂石中雜質(zhì)比例過高，含泥量得不到有效控制。除此之外，骨料極配質(zhì)量不高，變形模量相對較低也是比較主要的裂縫成因。若這些問題得不到有效的解決，繼續(xù)將材料以次充好，進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的施工工作，就會出現(xiàn)豆腐渣工程。由此可見，把好材料關(guān)是控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫形成最為基礎(chǔ)的控制條件。

1.2 施工的技術(shù)原因

混凝土的施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)計范圍比較廣，這給混凝土內(nèi)在質(zhì)量和表面外觀的控制帶來一定程度的困難。導(dǎo)致混凝土裂縫的主要原因在于水分蒸發(fā)、混凝土干縮和水泥結(jié)石，作為一種人工的混合型材料，施工中稍有不慎，就可能無法滿足以上三種條件，造成裂縫的形成。在施工過程中要嚴(yán)格控制均勻和密實程度，極冷或極熱的天氣情況下要注意施工條件和技術(shù)的選擇，在保證相應(yīng)保護(hù)措施完善的基礎(chǔ)上，做好任何情況下的應(yīng)急處理準(zhǔn)備工作。另外，在混凝土的制備、運輸和使用方面，每一道工序都應(yīng)該嚴(yán)格按照國家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，攪拌不均勻會使得混凝土出現(xiàn)離析等現(xiàn)象，給振搗帶來很大的困難，如果鋼筋表面得不到清潔，形成了表面污染，就會使得混凝土保護(hù)層過小或者過大，在灌輸過程中，會導(dǎo)致鋼筋的唯一，從而形成裂縫，因此做好攪拌、澆灌、振動和養(yǎng)護(hù)等細(xì)致的施工步驟，把緊密度和均勻度控制在質(zhì)量范圍之內(nèi)，可以有效的預(yù)防裂縫產(chǎn)生。最后，混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)，對于結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的控制有著重要的意義，早期表面過于干燥，內(nèi)外溫差過大，都容易產(chǎn)生裂縫。在混凝土沒有達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前，不能再額外施加荷載，在混凝土沒有達(dá)到一定強(qiáng)度時，綱筋受到設(shè)計荷載的三到四成，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。除以上幾點之外，模板支撐不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐強(qiáng)度不足，支撐的地基下沉，過早拆模等技術(shù)問題都可能造成混凝土開裂。

1.3 地基沉降及溫度引起的變形

在結(jié)構(gòu)混凝土中，有一種由于不均勻沉降引起的裂縫，這種裂縫通常是不可避免的，特別是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域極為常見。通常情況下，地基變形的情況能夠通過裂縫的大小，方向和形狀等進(jìn)行初步的判斷。地基沉降量往往具有不確定性，早沉降產(chǎn)生的應(yīng)力比較大的情況下，造成的裂縫就可能不是細(xì)微的小縫隙，而是具有貫穿性的結(jié)構(gòu)裂縫。這樣的裂縫對于建筑物而言是毀滅性的存在，無論在外觀還是安全性方面都是難以接受的，一旦發(fā)現(xiàn)有這種程度的結(jié)構(gòu)裂縫，要及時的進(jìn)行處理，制定補(bǔ)償方案，將可能造成的風(fēng)險降至最低。另一方面，許多材料都具有熱脹冷縮的自然特點，混凝土也不例外，且隨著溫度的變化，膨脹系數(shù)想要進(jìn)行精確的掌握難度比較大，對于大體積混凝土或者溫差較大，季節(jié)性很強(qiáng)的混凝土施工而言，溫度變化引起的變形對于整個結(jié)構(gòu)來講是十分不利的，水泥水化作用引起的混凝土內(nèi)部溫度驟升，有時會達(dá)到五十甚至七十?dāng)z氏度，產(chǎn)生內(nèi)部的局部膨脹，與此同時，外部混凝土受到環(huán)境的影響，溫度降低產(chǎn)生收縮，外部混凝土的拉應(yīng)力隨之產(chǎn)生，如果這種拉應(yīng)力持續(xù)一段時間，超越了混凝土自身的抗拉極限強(qiáng)度，就會造成外觀上的開裂現(xiàn)象?；炷两Y(jié)構(gòu)施工過程中，溫度差距比較大時，也會出現(xiàn)上述情況。

1.4 徐變和設(shè)計原因

受彎構(gòu)件混凝土在受到壓力后，會在一定程度上產(chǎn)生徐變，這種徐變的主要形成原因是水泥石造成的。有時候，這種構(gòu)件的變形會使得應(yīng)力產(chǎn)生很大的損失，導(dǎo)致兩倍甚至三倍的構(gòu)件變形，使得結(jié)構(gòu)的抗裂強(qiáng)度大大降低。這種徐變引起的開裂或者開裂發(fā)展的例子也是屢見不鮮。另外，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)偏差，不夠合理也可能使得局部荷載超出預(yù)期值，局部荷載過大產(chǎn)生裂縫。除此之外，因為預(yù)留洞口，溜槽等引起的部分應(yīng)力集中，若沒有在箍筋加固方面做到妥善的處理，或者結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)，都會成為裂縫的成因。

2 結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的預(yù)防措施

為了防止混凝土裂縫的形成，在人為、材料和施工方法方面都有需要改進(jìn)的措施。首先在材料方面，水泥類型選取應(yīng)該恰當(dāng)，用量應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行把關(guān)，對于標(biāo)高較高的525R和425R等能夠減少用量的水泥類型，要優(yōu)先進(jìn)行考慮。低熱水泥可以有效減少水化熱，降低混凝土的溫度升高值，并盡量在選取時采用后期強(qiáng)度，盡可能的延緩峰值。在能夠滿足設(shè)計強(qiáng)度和使用的前提之下，應(yīng)該控制水泥的用量，以便降低最好溫升和混凝土受到的拉應(yīng)力。骨料的選取和含泥量也要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，選用型號適當(dāng)?shù)倪B續(xù)級配碎石和模數(shù)在三左右的細(xì)度中砂。砂石的含泥量嚴(yán)格控制在百分之一以內(nèi)的同時，杜絕有機(jī)質(zhì)和海砂的摻入。在添加劑的選取方面，要按照設(shè)計要求和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選取防水劑、膨脹劑、減水劑和緩凝劑等。

在施工技術(shù)和工藝方面，入模的溫度是要格外注意的內(nèi)容，混凝土的施工季節(jié)優(yōu)先以春秋季節(jié)為主，由此可以有效的降低入模的溫度，若在炎熱的夏季進(jìn)行施工，應(yīng)該選取早上或者晚上進(jìn)行混凝土的澆筑工作，避免在澆筑過程中受到太陽的直接暴曬，在施工過程中對碎石進(jìn)行發(fā)水降溫，做好通風(fēng)工作，自來水在使用之前也應(yīng)該放在地下進(jìn)行降溫處理。另外，在技術(shù)方面應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)母镄?，加?qiáng)對于加強(qiáng)筋附近水泥的振搗和養(yǎng)護(hù)工作。鋼筋是熱的良好導(dǎo)體，極易產(chǎn)生溫度梯度，從而導(dǎo)致裂縫的形成。因此要格外注意，用時要加強(qiáng)初凝前的抹壓工作，杜絕初期裂縫的形成，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。除此之外，混凝土的養(yǎng)護(hù)是防止裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵階段，應(yīng)該給予足夠的重視。

人為方面，主要加強(qiáng)技術(shù)的管理和澆筑后的監(jiān)管工作。一方面是要加強(qiáng)材料的檢查和檢驗工作，在施工時做好交底工作，嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行指導(dǎo)，設(shè)立相關(guān)的責(zé)任人。另一方面加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)后的管理工作，做好定時檢查，禁止在沒有形成強(qiáng)度的混凝土面上進(jìn)行施工和材料堆放。

結(jié)語

由上述分析可以看出，混凝土的裂縫控制是可以在一定程度上避免的，需要我們在設(shè)計和施工中給予足夠的重視，只有保證了結(jié)構(gòu)混凝土的施工質(zhì)量，才能使得我們的整個工程安全可靠。

[1]彭圣浩主編.建筑工程質(zhì)量通病防治手冊,中國建筑工業(yè)出版社.

[2]毛龍泉,沈北方,陸金方,張以建編.建筑工程施工質(zhì)量檢查與驗收手冊.中國建筑工業(yè)出版社