淺談結構混凝土裂縫控制

摘要：本文通過對混凝土工程施工中裂縫產生的原因分析、裂縫存在的一般規(guī)律分析、混凝土工程裂縫的防治措施分析、混凝土裂縫的處理分析等，闡述了結構混凝土的裂縫控制，可為具體施工中混凝土裂縫控制提供參考和借鑒。

　　關鍵詞：裂縫；原因；規(guī)律；防治措施；處理

　　裂縫的危害程度是眾所周知的，它不但會影響混凝土的防水性，而且由于水的滲入造成鋼筋的銹蝕，會嚴重降低鋼筋混凝土結構的壽命，裂縫的長度和寬度達到一定的程度后，還會影響結構的安全性。由于混凝土開裂滲水帶來了一系列的工程質量問題，需花費大量的資金進行工程的修補。

　　1 混凝土工程施工中裂縫產生的原因分析

　　混凝土中產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格，模板變形，基礎不均勻沉降等�；炷�土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝土的約束，又會在混凝土內部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫�；炷�土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

　　2 裂縫存在的一般規(guī)律分析

　　2.1 大量工程混凝土的裂縫在混凝土澆筑后不久就己經出現(xiàn)，一般出現(xiàn)在拆模后的第二天到兩周內。部分工程拆模時就發(fā)現(xiàn)有一些細微的裂縫。拆模后，裂縫的數(shù)量和長度、寬度都會迅速增加、發(fā)展。

　　2.2 裂縫集中出現(xiàn)在墻體、樓板等工程部位，開裂嚴重時，墻體出現(xiàn)規(guī)則的約2-5m間距的裂縫。C50以上的混凝土柱子存在環(huán)裂現(xiàn)象，而基礎大體積混凝土開裂問題一般能得到較好的控制。

　　2.3 施工季節(jié)對裂縫的影響較大，這是因為不同的溫度、濕度環(huán)境對混凝土的水化、硬化過程產生了很大的影響，夏季高溫季節(jié)、大風天氣等環(huán)境下施工的混凝土開裂現(xiàn)象較多。

　　2.4 水泥存在顆粒級配不合理現(xiàn)象，細度過細，造成混凝土強度發(fā)展較快，一些工程3天混凝土強度就達到了設計要求，加大了混凝土產生裂縫的幾率或者加劇了裂縫的數(shù)量和寬度。

　　2.5 除混凝土自身收縮因素外，配筋分布型式不合理等因素時有發(fā)生。

　　2.6 施工過程控制非常重要，施工是否規(guī)范等對裂縫有著顯著的影響，不合理的混凝土配合比設計和不規(guī)范的施工會導致混凝土裂縫出現(xiàn)的數(shù)量較多、裂縫的危害性明顯加大。

　　2.7 混凝土后期裂縫的數(shù)量與混凝土早期裂縫的數(shù)量存在著密切的關系，一般情況下，如果混凝土早期不開裂或者裂縫數(shù)量較少，則后期裂縫明顯較少，除了結構原因外，后期出現(xiàn)的少量裂縫主要與建筑物使用期間的溫度應力有關。

　　3 混凝土工程裂縫的防治措施

　　3.1 塑性收縮的防治

　　3.1.1 選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；

　　3.1.2 嚴格控制水灰比，增加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量；

　　3.1.3 在澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透；

　　3.1.4 及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護；

　　3.1.5 是在高溫和大風天氣里要設置遮陽和擋風設施，及時養(yǎng)護。

　　3.2 沉陷裂縫的防治

　　3.2.1 對松軟土、填土地基在上部結構施工前進行必要的夯實和加固；

　　3.2.2 保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻；

　　3.2.3 防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡；

　　3.2.4 模板拆除的時間不能太早，要注意拆模的先后次序；

　　3.2.5 在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

　　3.3 溫度控制措施

　　3.3.1 嚴格控制混凝土人模溫度。大體積混凝土最好選在春秋季施工，以降低人模溫度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低人模溫度，再者澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接爆曬。施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預先放人地下蓄水池中降溫。

　　3.3.2 加強混凝土的測溫工作。為及時掌握混凝土內部溫度與表面溫度的變化值，在混凝土內埋沒若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設測溫管2根，一根管底埋置于混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫度，另一根管底距混凝土上表面10cm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面10cm。用100的紅色水銀溫度計測溫，以方便讀數(shù)。第1-5d每2h測溫1次，第6d后每4h測溫1次，測至溫度穩(wěn)定為止。從已有施工經驗的測溫情況看，混凝土內部溫升的高峰值一般在3.5d內產生，3d內溫度可上升到或接近最大溫度，內外溫差值在20℃左右，控制在規(guī)范規(guī)定范圍內，未發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象。

　　3.4 化學反應引起的裂縫防治

　　3.4.1 選用堿活性小的砂石骨料；

　　3.4.2 選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑；

　　3.4.3 選用合適的拌和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進人混凝土使鋼筋產生銹蝕，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂，此種類型的裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。

　　3.5 預防鋼筋銹蝕引起的裂縫

　　施工中，應控制混凝土保護層的厚度，不宜過薄或過厚。過薄容易在拉應力的作用下開裂，在空氣中水和二氧化碳的共同參與下，將引起鋼筋銹蝕。過厚，不能充分發(fā)揮鋼筋的受力性能，引起構件承載力的下降。所以在布置鋼筋及模板定位時應準確無誤。

　　3.6 預防材料吊卸堆放引起的裂縫

　　必須等已澆筑的結構混凝土強度達到規(guī)定值后，才可在其上面進行鋼筋、模板、設備的堆放。吊裝材料時，應輕堆輕放，分散均勻布置。

　　4 混凝土裂縫的處理

　　4.1 表面處理法。包括表面涂抹和表面貼補法。涂抹適用范圍是漿材難以灌人的細淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫及不再活動的裂縫。表面貼補法適用于大面積漏水的防滲堵漏。

　　4.2 填充法。用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm深度較淺的裂縫，或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、及小規(guī)模裂縫的簡易處理方案可采用開V型槽，然后做填充處理。

　　4.3 灌漿法。此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。

　　4.4 結構補強法。因超載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等。

　　5 結語

　　總之，通過對裂縫產生原因的了解和對裂縫預防措施的掌握，可在施工中盡量減少或避免裂縫的產生。當混凝土結構物出現(xiàn)裂縫時，要認真分析原因，并對裂縫進行正確的評估，在此基礎上再有針對性地對裂縫進行修補，以保證結構的安全和使用壽命。

　　參考文獻

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