混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制淺析

　　摘 要     在建筑工程中混凝土構(gòu)件容易產(chǎn)生裂縫，本文結(jié)合工程經(jīng)驗，從設(shè)計、材料、施工等幾個方面分析裂縫產(chǎn)生的原因并提出防治措施，供技術(shù)人員參考。

　　關(guān)鍵詞    混凝土裂縫；原因；控制

　　由于混凝土的組成及脆性特征，導(dǎo)致其抗裂性能差，抗拉強度僅為抗壓強度的1/10左右，在施工過程中，裂縫的產(chǎn)生不可能完全避免，只要裂縫的數(shù)量、形狀及發(fā)展趨勢不會影響建筑物的受力及表面感觀，就可以不進行處理。如果裂縫的發(fā)展有可能對建筑物的整體受力造成嚴重影響，或建筑物表面裂縫影響了人們的感觀舒適度，給人造成危險感，那就有必要對裂縫進行控制和治理。目前，不同規(guī)范對建筑物所要求的耐久性、美觀度不同，對需要處理的裂縫規(guī)定也有所不同。以下從幾方面對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和防治措施進行論述，供技術(shù)人員參考。

　　1    裂縫產(chǎn)生的原因和特征

　　1.1   設(shè)計不當產(chǎn)生的裂縫

　　為追求建筑物的外觀樣式，建筑物表面存在過多凹凸角，產(chǎn)生的凹角應(yīng)力集中導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。一些超長建筑物，很易出現(xiàn)伸縮裂縫。此外，因設(shè)計的承重板件厚度太小，剛度減弱，板中受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大，致使板件出現(xiàn)穿透性裂縫。

　　1.2   混凝土材料使用不當產(chǎn)生的裂縫

　　(1)使用導(dǎo)致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標號低或水灰比高均易產(chǎn)生裂縫。此外，在施工過程中，將不同廠家的水泥混用，都是產(chǎn)生裂縫的重要因素。

　　(2)混凝土中粗骨料的用量大，針片狀石子含量高，會造成混凝土內(nèi)部孔隙增多。細骨料的粒徑及含泥量超標，夏季施工時骨料溫度偏高，到達施工面上的混凝土質(zhì)量得不到保證，從而使混凝土出現(xiàn)裂縫。此外，不同集料對混凝土的收縮有不同影響。

　　(3)混凝土出現(xiàn)離析、泌水等不良現(xiàn)象，造成混凝土各種組份分布不均勻，水化反應(yīng)差異性大，混凝土整體強度低，容易產(chǎn)生裂縫。另外，混凝土中大量加入粉煤灰以減少水泥用量，此時混凝土強度不足以抵抗早期的內(nèi)部拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。

　　1.3   施工過程容易產(chǎn)生的裂縫

　　(1)混凝土鋼筋保護層較小、混凝土坍落度較大以及混凝土表面收漿不好，易產(chǎn)生沉淀裂縫。外觀表現(xiàn)為沿鋼筋縱向出現(xiàn)條狀規(guī)則裂縫，在預(yù)埋件正上方以預(yù)埋件為中心出現(xiàn)輻射狀裂縫，裂縫部位略高于周圍混凝土表面。

　　(2)塑性收縮是由于混凝土澆筑完畢后

　　養(yǎng)護不及時造成的，在混凝土表面形成伸向四面八方的裂縫。塑性收縮所產(chǎn)生的量級很大，可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。

　　(3)干縮裂縫發(fā)生在塑性收縮之后。在干縮過程中，混凝土遇到如鋼筋或其他預(yù)埋件的約束，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生裂縫。在配筋率較大（超過3%）的構(gòu)件中，鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂。另外，骨料的大小和級配對干縮也有影響，如使用偏細砂時，會使混凝土收縮值增大。一般來說，水泥用量越多、構(gòu)件尺寸越小或越薄、空氣濕度越小，干縮量則越大。干縮的特征是表面開裂，走向為縱橫交錯，沒有一定的規(guī)律，裂縫寬度和長度都很小。

　　(4)由于水泥水化產(chǎn)生的熱量不均勻或環(huán)境的溫度變化，或兩者的共同作用，使混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫差，導(dǎo)致混凝土體積的變化，當體積變化引起的拉伸應(yīng)變超過混凝土的極限拉伸時，混凝土將會開裂。

　　(5)在混凝土內(nèi)部的一些危害性化學(xué)反應(yīng)也可導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。如水泥熟料存在較多游離氧化鈣，當混凝土已凝結(jié)硬化，而其中的氧化鈣繼續(xù)水化產(chǎn)生體積膨脹，就可以導(dǎo)致在混凝土表面出現(xiàn)龜裂等。另外，混凝土集料中的活性材料與水泥中的堿產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成遇水膨脹的凝膠體，也會造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞。

　　(6)由于混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞；鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

　　(7)施工方法不規(guī)范會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

　　2 預(yù)防裂縫產(chǎn)生的控制措施

　　針對上述裂縫產(chǎn)生的原因分析，可采取以下幾項措施進行控制：

　　(1)設(shè)計部門應(yīng)明確建筑物的安全第一的宗旨，在保證安全的前提下對建筑物的實用性、裝飾性進行改進，不可片面追求建筑物的經(jīng)濟性和裝飾效果。

　　(2)選用收縮性較低的水泥，合理搭配水泥強度等級與混凝土強度等級之間關(guān)系。一般情況下，水泥強度比所使用的混凝土強度大一個等級。如配置C30混凝土，使用強度等級為42.5的水泥比較合適，可以達到合理的水灰比，保證施工質(zhì)量。切忌不能只為片面追求經(jīng)濟效益，使用高標號水泥、大水灰比的配合比。在現(xiàn)場一定要設(shè)置與施工規(guī)模和進度相匹配的水泥庫，嚴禁不同廠家的水泥混用。

　　(3)選用級配良好的粗、細骨料，粗骨料中針片狀石子嚴禁超標，細骨料不能使用細砂，含泥量嚴格控制在規(guī)范要求以內(nèi)。盡量選用收縮率小的骨料。夏季骨料溫度高時，采用灑水等降溫措施，減緩混凝土水化反應(yīng)速度，降低混凝土入模溫度。

　　(4)對于大型工程，施工單位應(yīng)建立自己的攪拌系統(tǒng)，并嚴格按照操作規(guī)程施工。為改善混凝土的和易性，可加入適量保水劑，保水性越好，混凝土收縮越小。

　　(5)要嚴格控制鋼筋和模板尺寸，選用小坍落度混凝土（高層以下建筑坍落度不大于120mm，高層建筑坍落度不大于150mm為宜)，保證保護層厚度達到設(shè)計要求。

　　(6)盡量避開在干旱高溫天氣澆筑大體積混凝土。對澆筑完畢的混凝土要及時灑水養(yǎng)護或用塑料薄膜對混凝土進行覆蓋。

　　(7)應(yīng)盡可能采用最小的用水量和最大的集料數(shù)量。針對大體積混凝土，可以設(shè)置合理的伸縮縫，或在混凝土中摻加適量膨脹劑等。及時灑水覆蓋，補充適當水分也可預(yù)防干縮裂縫的產(chǎn)生。

　　(8)在構(gòu)件內(nèi)埋置降溫管道、選用水化熱低的水泥等措施降低混凝土內(nèi)部溫度，避免混凝土內(nèi)外出現(xiàn)較大溫差。夏季及時對混凝土覆蓋灑水，冬季施工應(yīng)及時覆蓋保溫，控制混凝土與外部環(huán)境之間出現(xiàn)較大溫差和溫度變化。

　　(9)選用質(zhì)量穩(wěn)定、信譽好的水泥廠家及骨料產(chǎn)地，嚴格按照試驗抽檢程序?qū)λ嗪凸橇线M行檢查，合格后方能投入使用?？刂七\輸車輛的整潔，防止運輸工具對原材料的污染。

　　(10)采用透水性小的混凝土、保證鋼筋保護層厚度、在鋼筋表層應(yīng)用阻銹劑等方法都可以有效避免鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫。

　　(11)制定切實可行的施工組織設(shè)計并嚴格執(zhí)行；工人應(yīng)增強質(zhì)量意識，熟知操作規(guī)程，施工中做到一絲不茍，嚴謹扎實。

　　3 結(jié)束語

　　本文分析了在施工中混凝土裂縫的主要形成原因，產(chǎn)生裂縫的原因除設(shè)計外，多為施工質(zhì)量控制措施不得當、不到位或經(jīng)驗不足等原因造成，因此，要求施工單位在編制施工組織設(shè)計時，要根據(jù)實際施工條件，將各種情況考慮周全，嚴格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標準進行設(shè)計施工，把裂縫的數(shù)量和危害壓縮到最小范圍內(nèi)。

　　參考文獻

　　1.王金雨，趙麗云.現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因分析及防治措施.西部探礦工程，2005（2）

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