混凝土裂縫成因分析及相應(yīng)的防治方法

劉幫照

（中山市錦標(biāo)混凝土有限公司， 廣東 中山 528400）

0 前言

在工程建設(shè)過程中，混凝土裂縫是十分常見的現(xiàn)象，形成原因也是多方面的，工程建筑人員要做好混凝土裂縫的防治，尤其是對(duì)有害裂縫的防治。在如今的工程建筑中，很多都采用鋼筋混凝土材料作為主要的建筑材料，因此混凝土裂縫已經(jīng)成為了工程建筑中的廣泛問題，也是急需解決的問題。做好對(duì)混凝土裂縫成因的分析，才能夠?qū)α芽p做好有效的防治，從而確保工程建筑不會(huì)因混凝土裂縫而受到影響。

1 混凝土裂縫成因分析

1.1 非荷載作用導(dǎo)致的裂縫

混凝土裂縫形成原因是多樣性的，主要取決于溫度和濕度的變化，混凝土自身的收縮作用也會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，混凝土施工會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸硬化，而在硬化的過程中會(huì)隨著水分的蒸發(fā)、體積逐漸變小，從而在體積變小的過程中會(huì)形成收縮力。根據(jù)力學(xué)效應(yīng)，當(dāng)收縮約束力超過一定承受范圍之后，便會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂。自身收縮變形以及溫度應(yīng)力裂縫是造成非荷載作用導(dǎo)致裂縫的兩個(gè)主要方面，其中溫度應(yīng)力裂縫多發(fā)生在混凝土表面，因?yàn)榕蛎浄秶牟痪鶆?，造成在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，而在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力逐漸超過混凝土自身的預(yù)應(yīng)力的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致裂縫。一般溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫易發(fā)生在溫度變化大的地區(qū)，裂縫現(xiàn)象常會(huì)無規(guī)律的出現(xiàn)，受溫度變化影響作用大。

1.2 荷載作用導(dǎo)致的裂縫

在荷載作用下的鋼筋混凝土，其中混凝土截面的拉應(yīng)力變大的程度會(huì)明顯大于混凝土拉應(yīng)極限值，因此作用于截面行的彎矩、剪力以及軸向拉力都會(huì)引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，這種情況比較普遍，叫做帶縫工作，是被施工設(shè)計(jì)允許的，一般不會(huì)對(duì)整體建筑造成影響。但是另外一種狀況是由于結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降而造成的裂縫，也是荷載作用導(dǎo)致的，但是這種裂縫會(huì)對(duì)整體的建筑結(jié)構(gòu)造成影響，因此在施工中要盡量將其避免[1]。在施工過程中，可以及早對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取承載測(cè)試，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到所需強(qiáng)度，就可以將這種裂縫現(xiàn)象很好的避免，因此由于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫是可以在施工中避免的。

1.3 施工操作不當(dāng)導(dǎo)致的裂縫

由于施工不當(dāng)導(dǎo)致的混凝土裂縫也稱為人為導(dǎo)致的裂縫，例如混凝土的過早拆模、或者混凝土還未達(dá)到終凝時(shí)間都可以導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。在混凝土施工過程中，一般上層鋼筋都很細(xì)，在施工過程中，如果施工人員對(duì)上層鋼筋進(jìn)行踩踏，隨著交叉作業(yè)的頻繁，踩踏的頻率也會(huì)加大，就會(huì)造成鋼筋彎曲變形、下沉，久而久之導(dǎo)致板面裂縫。其次在混凝土調(diào)配的過程中，如果沒有掌握好水膠比例，多余的水形成水泡，水泡蒸發(fā)后就會(huì)形成氣孔，氣孔會(huì)減少混凝土實(shí)際的有效斷面，隨著荷載作用的不斷加大，就會(huì)使斷面的縫隙周圍形成集中應(yīng)力，在集中應(yīng)力的作用才造成混凝土裂縫[2]。另外，在混凝土配比的過程中，如果其中的砂石含量超標(biāo)，或者砂石的品質(zhì)較差，會(huì)導(dǎo)致混凝土建筑表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫或在側(cè)面位置形成裂縫，如果是因?yàn)榻M成材料的質(zhì)量不過關(guān)，就會(huì)造成混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫。

2 混凝土裂縫的防治方法

2.1 在施工過程中做好預(yù)防

在混凝土施工過程中，加強(qiáng)混凝土的配合比，按照科學(xué)的方式控制水膠比以及水泥的用量，只有將水膠比進(jìn)行科學(xué)配比，控制好水泥的用量才能在施工過程中將混凝土裂縫現(xiàn)象最大程度的避免。其次對(duì)混凝土的配比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，還能夠減少混凝土的土孔隙率以及混凝土的收縮量，從而達(dá)到提高混凝土強(qiáng)度的目的。另外在混凝土澆搗和養(yǎng)護(hù)的過程中注意好科學(xué)的施工步驟和防裂縫措施也是極其重要的，它能夠幫助混凝土在硬化的過程中及時(shí)對(duì)水分進(jìn)行補(bǔ)償、有效控制裂縫現(xiàn)象。在混凝土裂縫易出現(xiàn)的部位和負(fù)彎矩筋區(qū)域還要采取一定的預(yù)防措施，能夠避免在施工過程中因長期踩踏變形而導(dǎo)致的板面裂縫。

2.2 提高混凝土自身應(yīng)力

混凝土的自身應(yīng)力與很多因素有關(guān)，混凝土的內(nèi)部溫度、混凝土的厚度、使用的水泥品種以及水泥的用量，這些原因都會(huì)影響混凝土的自身應(yīng)力。混凝土越厚，水泥的用量越大的情況下，并且水化熱越高的水泥，混凝土的自身溫度就會(huì)越高，內(nèi)部溫度高，造成的溫差就會(huì)越大，出現(xiàn)裂縫的概率就會(huì)越大。因此想要防治混凝土裂縫現(xiàn)象最重要的就是提高其自身應(yīng)力，而提高應(yīng)力最有效的辦法就是降低混凝土的內(nèi)外溫差，降低溫差首先要做到的就是混凝土的自身溫度控制在合理的范圍內(nèi)，從而減小混凝土因水泥水化熱產(chǎn)生的溫度應(yīng)力過大而造成開裂現(xiàn)象，從而形成裂縫[3]。

2.3 對(duì)干縮裂縫的防治

對(duì)干縮裂縫現(xiàn)象的有效預(yù)防，首先要合理的進(jìn)行水泥品種的挑選，干縮裂縫的形成原因是由于混凝土的收縮導(dǎo)致的，因此要在原材料的選擇上進(jìn)行合理控制。通常情況下，水泥的水化熱越大，混凝土在干縮收縮過程中產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)越大，因此為了有效降低收縮應(yīng)力，就不能選擇水化熱過大的水泥品種，要采用低熱水泥和粉煤灰水泥，還要控制好水泥的用量，按照科學(xué)的配比進(jìn)行混凝土的配置，混凝土的干縮能力會(huì)隨著水泥用量而逐漸加大，因此在水泥的用量上，要在滿足混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上最大程度的減少水泥用量，同時(shí)還要控制好水的用量和水膠比，從而從根本上減少干縮裂縫的形成。另外還要做好砂率控制，混凝土干縮裂縫也會(huì)隨砂率的增大而增大，因此砂率控制也是防治裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。還有外加劑的選擇、后期養(yǎng)護(hù)的時(shí)間和措施等都要科學(xué)合理[4]。通過對(duì)干縮裂縫進(jìn)行有效的防治，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土施工工作的有效管理，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)更為長遠(yuǎn)的發(fā)展和不斷進(jìn)步。

2.4 對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的修復(fù)

對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的混凝土裂縫的修復(fù)：針對(duì)于非強(qiáng)度原因造成的裂縫處理措施有化學(xué)灌漿法，這種方法的應(yīng)用采取的是環(huán)氧類化學(xué)漿液或水泥漿液對(duì)裂縫進(jìn)行澆筑填充，通過這樣修復(fù)的方式在外觀上對(duì)建筑不會(huì)造成影響，還會(huì)提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性，還能將鋼筋銹蝕進(jìn)行有效防止。其次是運(yùn)用迭合層法進(jìn)行修復(fù)，首先將原有的混凝土樓面的鑿毛進(jìn)行清理，清理后，在上面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后重新澆筑細(xì)石混凝土整澆層，就是將混凝土重新澆筑一遍，這種方法的應(yīng)用從力學(xué)的角度分析，能夠提高樓板的剛度和建筑整體的抗變形能力。

3 結(jié)語

總之，在工程建設(shè)中，現(xiàn)澆板混凝土結(jié)構(gòu)尤其是板面的混凝土裂縫是不可避免的，隨著工程量的加大，混凝土的裂縫現(xiàn)象越來越普遍。既然裂縫現(xiàn)象不能完全避免，作為工程建筑人員，就要對(duì)裂縫成因進(jìn)行科學(xué)分析，采取有效的措施最大限度的減少裂縫的產(chǎn)生。另外對(duì)于已經(jīng)形成的裂縫現(xiàn)象，建筑人員要采取有效措施對(duì)其修復(fù)和加固，從而保證混凝土建筑結(jié)構(gòu)的耐久性要求。