淺談混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

周斌

[摘要]混凝土是土木工程中非常重要的材料之一。其質(zhì)量直接影響建設工程的適用性、安全性和耐久性。本文主要是從混凝土裂縫的產(chǎn)生原因展開論述以供參考。

[關鍵詞]裂縫；堿骨料；化學反應 文章編號：2095-4085（2015）11-0020-02

混凝土裂縫是工程建設中的質(zhì)量通病，混凝土裂縫對建設工程的外觀有著很大的影響，裂縫可造成建筑物的抗?jié)B和抗凍能力降低，導致鋼筋發(fā)生嚴重銹蝕，影響建設工程的耐久性。

1混凝土裂縫防治的背景

混凝土裂縫是建設工程中普遍存在的問題，應引起足夠重視。裂縫很可能會引起某些結(jié)構(gòu)的滲漏，影響結(jié)構(gòu)的正常使用，裂縫也會在荷載的反復作用下逐漸擴大最終達到疲勞而使結(jié)構(gòu)受到破壞。所以，研究裂縫的產(chǎn)生及影響因素可以對裂縫在一定程度上有防治作用，以達到提高工程使用壽命的目的。

2原因及影響因素

2.1反復荷載作用

反復荷載作用引起的裂縫主要是竣工后使用階段的荷載引起的裂縫。作用在截面上的剪力、彎矩等這些正常荷載效應都能夠在某些程度上引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，如施工過程重點的制作、脫模、養(yǎng)護、堆放、運輸、吊裝等引起的裂縫均屬于荷載作用引起的混凝土裂縫。

2.2溫度變化作用

1）混凝土在攪拌、運輸、澆筑過程中，水化作用會釋放大量的水化熱，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)外溫差變化較大，溫度膨脹力引起混凝土內(nèi)部的脹縮不等，對結(jié)構(gòu)表面在一定程度上產(chǎn)生拉應力，而在內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，當這種拉應力超過了結(jié)構(gòu)抗拉應力時便產(chǎn)生裂縫，且多為貫穿性的，深度較深，會降低結(jié)構(gòu)的整體剛度，一般發(fā)生在施工結(jié)束后幾個月。

2）若養(yǎng)護過程中拆模時間過早或處于冬季施工的條件下，構(gòu)件表面溫度變化不一，產(chǎn)生溫度收縮，受到混凝土的約束，在混凝土表面產(chǎn)生很大的拉應力。當拉應力發(fā)展到一定程度，超過混凝土允許拉應力時，混凝土表面就形成了裂縫。此外，在混凝土養(yǎng)護期間，若突然受到冷空氣的影響，也會引起混凝土表面裂縫，此種裂縫較淺，危害性也較小。

3）因為施工中人為因素引起的溫度變化，如新舊混凝土接合面（如施工縫、后澆帶等）不合理的分層分塊、不及時進行養(yǎng)護或養(yǎng)護達不到要求等均會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫貫穿，這種裂縫危害性極大。

2.3收縮變形

混凝土在空氣中凝結(jié)硬化時體積縮小，導致產(chǎn)生一定程度的收縮，導致裂縫的產(chǎn)生。此外，在配筋較多的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，缺少了邊界約束，鋼筋的限制作用使混凝土收縮過程中產(chǎn)生拉應力，引起構(gòu)件產(chǎn)生較嚴重的局部裂縫。

2.4堿骨料化學反應

所謂的堿骨料反應就是水泥中堿（氧化鈉和氧化鉀）的含量較高，又同時使用某些活性集料，水泥中的堿物質(zhì)會與集料中的活性物質(zhì)發(fā)生化學反應，其反應生成物引起結(jié)構(gòu)不均勻膨脹應力，會使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，它的危害通常非常嚴重。堿骨料反應時間較為緩慢，短則幾年，長則幾十年才能被發(fā)現(xiàn)。堿骨料的化學反應要具備三個條件：1）混凝土的外加劑、原材料和水中的堿含量較高；2）粗細集料中存在較多的活性成分；3）有充足的水份或者濕度供給?；炷林泻袎A活性骨料和堿含量高的水泥受到含有可溶性硫酸鹽的水作用，反應生成物遇水產(chǎn)生膨脹使各種組成成分體積變化，引起混凝土不均勻應力，破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并影響水泥石與骨料顆粒間的膠凝，從而形成裂縫。

2.5抗?jié)B性

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性質(zhì)產(chǎn)生劣化一般有三種情況：1）物理因素，主要是指物理或機械作用造成的損失，如由于外力作用，體積變化不均勻、溫度變化范圍較大等造成開裂；2）化學因素，主要是淡水溶解混凝土中的一些物質(zhì)，硫酸鹽化學侵蝕作用等；3）鋼筋的銹蝕因素，主要是二氧化碳、氯氣及氧氣的侵蝕作用所致，后兩者直接關系到混凝土的抗?jié)B性。

混凝土的抗?jié)B性相關因素主要是混凝土的密實度（孔隙率）及孔隙特征，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部相互連通的孔隙越多，孔徑越大，則混凝土的抗?jié)B性能越差。所以提高混凝土抗?jié)B性的措施主要有：采用減水劑降低水灰比；防止由于離析、泌水導致集料在結(jié)構(gòu)中分布不均使混凝土內(nèi)部形成空隙；加強施工期間養(yǎng)護，防止出現(xiàn)施工缺陷等。

3結(jié)論

綜上所述.結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生是可以預防和處理的，相關施工單位應引起足夠的重視，根據(jù)具體情況采取相應的措施，以提高工程質(zhì)量。