混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預防措施

劉書風

(臨汾市第一建筑安裝有限公司，山西臨汾04100)

1 混凝土裂縫類型及成因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復雜而繁多，甚至可能是多種因素互相影響的結(jié)果，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的個體原因，其中最常見的是混凝土早期裂縫。主要有以下幾種情形:

1．1 塑性沉降裂縫

此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到了阻礙。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后半小時至三小時間，此時混凝土尚處在塑性狀態(tài)，當混凝土表面水分消失時，裂縫會立即產(chǎn)生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn)，這主要是由于混凝土塌落度大、沉陷量過高所致。另外在施工過程中如果荷載不斷增加，模板支撐系統(tǒng)剛度不夠，也會由于模板沉陷發(fā)生變形而出現(xiàn)此類裂縫。

1．2 塑性收縮裂縫

此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，處于塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂縫通常形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm，多在表面出現(xiàn)。混凝土澆注后需立即加以覆蓋，如果在澆注后3—4小時左右表面沒有采取覆蓋措施，在炎熱或大風天氣，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，或者是基礎(chǔ)、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱過高等原因造成混凝土急劇收縮而產(chǎn)生裂縫。此類裂縫此時混凝土強度趨近于零，抵抗這種變形應(yīng)力而導致開裂，特別是平板結(jié)構(gòu)，更容易出現(xiàn)此類問題。

1．3 溫度的變化與濕度的變化

此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是出現(xiàn)了拉應(yīng)力?；炷猎谟不陂g，水泥放出大量水化熱，導致內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力;后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或原有構(gòu)件的約束，也會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力?；炷脸霈F(xiàn)拉應(yīng)力的原因較多，有時甚至氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。另外，許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或有劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，使表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導致裂縫。

1．4 原材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成?；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格，也可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

(1)砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性，還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。

(2)堿骨料反應(yīng)。若骨料中含有泥性硅化物質(zhì)，與堿性物質(zhì)相遇時，水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì)，其吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，就會使構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，此類裂縫在潮濕的地方較為多見。

(3)拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時，對鋼筋產(chǎn)生銹蝕導致裂縫產(chǎn)生。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，對堿骨料反應(yīng)造成影響就會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

2 混凝土裂縫常見預防措施

2．1 塑性沉降裂縫預防的措施

(1)在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度;(2)保證混凝土均質(zhì)性，商品混凝土攪拌運輸車卸料前先高速運轉(zhuǎn)20—30秒，然后反轉(zhuǎn)卸料;(3)施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振使混凝土離析分層;(4)施工過程中嚴禁隨意加水。

2．2 塑性收縮裂縫預防的措施

(1)施工單位在澆注混凝土后要及時覆蓋養(yǎng)護，增加環(huán)境濕度;(2)商品混凝土公司在滿足可泵性、易和性的前提下盡量減小出機塌落度，降低砂率，嚴格控制骨料的含泥量。為了防止因溫度的變化與濕度的變化導致裂縫，可以減輕溫度應(yīng)力，從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手，避免裂縫的產(chǎn)生。

2．3 控制溫度的措施

(1)采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量，從而降低水化熱;(2)拌合混凝土時先用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;(4)在大體積混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫;(5)規(guī)定合理的拆模時間，在氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。

2．4 改善約束條件的措施

(1)合理地分縫分塊;(2)避免基礎(chǔ)過大起伏;(3)合理安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

2．5 施工方面原因造成的裂縫的預防措施

(1)加強模板施工的過程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，在振搗過程中要派專人進行看模，防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生;混凝土試塊強度達到設(shè)計允許值時方能拆模;(2)混凝土的成品保護。對澆筑好的板面，必須在混凝土強度達到1．2N/mm2后方可上人?；炷猎缙诓坏脭_動;(3)通過鋼筋綁扎施工加強對負彎矩筋的管理。注意加密支撐馬凳的間距，確保板面負彎矩筋的有效高度和保護層厚度;(4)受用不正確的振搗方式方法。振搗易快插慢拔，致振搗時間過短混凝土不密實，或時間過長導致混凝土產(chǎn)生離析，施工時要加以注意;(5)混凝土板中預埋的電線導管大多采用PVC管，該材料與混凝土結(jié)合較差，使得板內(nèi)存在薄弱環(huán)節(jié)。當混凝土樓板較薄時，很容易因混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。若在該部位線管上部垂直線管增設(shè)一層鋼筋網(wǎng)片即可預防混凝土裂縫的產(chǎn)生。(6)由于特殊原因需要留設(shè)施工縫時，要根據(jù)規(guī)范在合理的位置留設(shè)施工縫，并在二次澆筑混凝土時對施工縫進行鑿毛和加漿處理。

3 結(jié)束語

綜上所述，混凝土裂縫問題一直困擾著混凝土的施工質(zhì)量，在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對性地采取措施，能有效減少或防止裂縫的產(chǎn)生。建議從材料、施工、設(shè)計三個方面著手控制，盡可能采取有效的技術(shù)措施，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量，使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。