李少高

摘要隨著建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來(lái)越普遍,在施工中出現(xiàn)了大量的混凝土裂縫,嚴(yán)重影響了建筑物的使用安全。當(dāng)混凝土裂縫的寬度超過(guò)規(guī)定的限值時(shí),會(huì)影響建筑物和構(gòu)件的適用性和耐久性,不僅有損外觀(guān)形象,還會(huì)造成鋼筋外露、腐蝕并減小建筑結(jié)構(gòu)抵抗荷載的能力,降低建筑結(jié)構(gòu)的整體性和剛度。本文對(duì)建筑工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,探討了防治的措施。

關(guān)鍵詞建筑施工 混凝土裂縫 成因

中圖分類(lèi)號(hào):TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 土裂縫的成因

(1)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因。建筑設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫,主要表現(xiàn)在:結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件的裂縫;構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗等引起構(gòu)件裂縫;未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形;采用的混凝土等級(jí)過(guò)高,造成用灰量過(guò)大,對(duì)收縮不利?；炷猎谟不^(guò)程中,由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小,產(chǎn)生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展,當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)力超過(guò)一定程度時(shí),必然引起現(xiàn)澆板的開(kāi)裂。

(2)干縮裂縫。干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過(guò)快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線(xiàn)狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見(jiàn),較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

(3)塑性收縮裂縫。是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30cm,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)?混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過(guò)快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。

(4)施工工藝及養(yǎng)護(hù)的原因。首先,混凝土拌和不勻、拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng),運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)輸泵送時(shí)改變了配合比,澆筑順序不合理、速度太快等施工會(huì)改變混凝土的質(zhì)量,降低混凝土的性能,引起澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的裂縫?，F(xiàn)場(chǎng)振搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過(guò)振或振搗抽撤過(guò)快,會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的發(fā)生。

其次,混凝土的養(yǎng)護(hù)可改變混凝土的水化反應(yīng)速度,影響混凝土的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng),則混凝土收縮越小。在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中必須嚴(yán)格控制混凝土的水化熱,對(duì)拌和好的混凝土進(jìn)行預(yù)冷卻以降低溫度,使?jié)仓蠡炷恋淖罡邷囟扰c溫度梯度最小,外界對(duì)混凝土的約束最小?；炷琉B(yǎng)護(hù)的目的是為了保證混凝土的正常凝結(jié)、硬化?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間過(guò)短,保持的濕度過(guò)低都會(huì)使得混凝土收縮變大,會(huì)引起裂縫。 最后,施工中,振搗棒直接擱在鋼筋上進(jìn)行振動(dòng),鋼筋被擾動(dòng),同時(shí)使得澆筑完的混凝土過(guò)早受到振動(dòng),影響了鋼筋與混凝土的握裹作用,也影響了混凝土的均勻性與密實(shí)性。

2 混凝土裂縫的控制方法

要想有效地控制裂縫的產(chǎn)生,首先要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)處理好處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間?；炷凉と嗽跐仓r(shí),對(duì)裂縫容易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋區(qū)域,應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)跳板,擴(kuò)大接觸面,分散應(yīng)力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。還要注重混凝土原材料的選擇和配比,以及根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)合理施工, 根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,減少空隙率以減少混凝土收縮量,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。在凝土出現(xiàn)裂縫的情況下,修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中切實(shí)抓好混凝土的配和比設(shè)計(jì)、施工工藝、切縫時(shí)間和深度、混凝土的養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)改善混凝土的質(zhì)量并采取有效的澆注后的防治措施,混凝土的裂縫現(xiàn)象是可以避免的。