現(xiàn)澆混凝土裂縫控制技術(shù)措施

蘭英靜 張熙鳳 盧玉波

【摘要】隨著建筑結(jié)構(gòu)的日益發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)中不斷出現(xiàn)一些問題，其中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成為困擾建筑工程的一大難題。本文按照裂縫產(chǎn)生的時間分析了裂縫產(chǎn)生的三個原因，并有針對性的從原材料選擇、設(shè)計角度、施工技術(shù)方面分別提出相應(yīng)控制裂縫的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；技術(shù)措施

裂縫問題是混凝土結(jié)構(gòu)中存在的較大問題，混凝土裂縫一旦產(chǎn)生就像癌癥一樣會迅速擴展蔓延至整個結(jié)構(gòu)，對混凝土結(jié)構(gòu)承載力及正常使用都會產(chǎn)生較大的危害。普通的小裂縫，如一些內(nèi)部的微裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中幾乎是無法避免的，但一些寬度較大、延伸較長，深度較大的裂縫卻會給建筑結(jié)構(gòu)帶來諸多不便與巨大的安全隱患。作為一個合格的建筑工程應(yīng)同時滿足承載力與正常使用的要求，因此混凝土結(jié)構(gòu)中除了要計算承載力是否滿足要求還應(yīng)驗算裂縫寬度是否在安全控制范圍之內(nèi)。為了減少裂縫更好的保障居民的生命財產(chǎn)安全，我們不斷探索研究，并吸取各個工程的經(jīng)驗教訓，總結(jié)如何解決各種裂縫問題，本文將對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫從各個角度進行分析，并提出幾點防治措施。

一、裂縫的產(chǎn)生原因

結(jié)合工程實踐，以及從業(yè)者和研究人員觀察與分析來看，裂縫產(chǎn)生的原因按照產(chǎn)生的時間主要分為以下三點：

1、建筑結(jié)構(gòu)在投入使用前產(chǎn)生的裂縫。當混凝土澆筑以后，由于水泥水化產(chǎn)生較大熱量，同時水化后體積小于水化前體積，因此在澆筑后混凝土會收縮，收縮便會使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生微小裂紋。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差，這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限后，混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大拉應(yīng)變，當應(yīng)變達到混凝土極限拉應(yīng)變時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期，在結(jié)構(gòu)尚未投入使用前。此時裂縫均較小，在控制在允許范圍內(nèi)，不會對結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。

2、建筑結(jié)構(gòu)使用后在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。由荷載作用所產(chǎn)生的裂縫在所有裂縫中所占約為20%。荷載作用主要包括自重、設(shè)計使用活荷載等在正常使用過程中產(chǎn)生的各種作用。在荷載作用下當混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足時便會產(chǎn)生裂縫，尤其是當構(gòu)件處于拉力時。當構(gòu)件為變截面，或者有突變荷載時，截面應(yīng)力容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，截面承載力不足時便會產(chǎn)生裂縫。由于荷載作用產(chǎn)生的裂縫一般發(fā)展較快，且裂縫寬度相對較大，在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)嚴格控制。

3、建筑結(jié)構(gòu)使用后在非荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。非荷載作用主要用地基不均勻沉降、溫度收縮、碳化收縮等，在非荷載作用下所產(chǎn)生的裂縫約占70%。當建筑物地基不均勻沉降時，沉降量較大的一般會受壓，而另外一端則會受拉，混凝土抗拉強度極低，當拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限后便開始產(chǎn)生裂縫。當混凝土構(gòu)件受到寒潮襲擊時，混凝土外表面溫度會急劇下降，與混凝土內(nèi)部或室內(nèi)部分溫度相差較大，構(gòu)件便會產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而形成裂縫。非荷載作用下產(chǎn)生的裂縫是在長期過程中產(chǎn)生的。

二、裂縫控制技術(shù)措施

1、混凝土原材料及配合比的選用

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，減少水泥用量。在投入使用前產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。在配合比設(shè)計過程中應(yīng)充分利用混凝土后期強度，盡量減少水泥用量，改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等減少水泥用量，降低水化熱。

（2）摻加摻合料。大量試驗研究和工程實踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)的粉煤灰或者礦渣粉后，不僅能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌合物的流動性、黏聚性和保水性，從而改善了可泵性。由于粉煤灰自身不能水化，只能在水泥水化后與水泥的水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，因此可以降低混凝土中水泥水化熱，推遲峰值點的出現(xiàn)。

（3）在混凝土中摻加一定的外加劑。在大體積混凝土中應(yīng)加入具有減水、保坍、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，減少水化產(chǎn)物的生成，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。

2、設(shè)計措施

（1）科學合理分析樓地面荷載。荷載主要包括恒載和活載兩方面，其中恒載較容易計算，且誤差不大，只需根據(jù)截面尺寸和混凝土容重便可計算出來。而活載應(yīng)根據(jù)建筑物的使用功能不同，科學合理的分析，給予一定的超載系數(shù)，增加樓面所受活荷載，避免當其受到超過預(yù)估荷載時產(chǎn)生局部的超荷現(xiàn)象。

（2）保證配筋量。在混凝土結(jié)構(gòu)中加入鋼筋后，通過鋼筋與混凝土的粘結(jié)力可以延緩裂縫的出現(xiàn)，減小裂縫寬度。鋼筋的配置應(yīng)按照鋼筋所在位置滿足不同的構(gòu)造要求。

3、施工措施

（1）改善攪拌工藝。采用二次投料工藝，該工藝可有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子界面上，使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、黏結(jié)力增大，從而可以提高混凝土強度，降低混凝土的澆筑溫度并減少水化熱和裂縫。

（2）嚴格控制澆筑流程。施工工序應(yīng)統(tǒng)籌計劃合理安排，分層、分塊澆筑有利于混凝土散熱。對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成陶空隙和水分，提高黏結(jié)力和抗拉強度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

（3）澆筑完畢后注意混凝土的養(yǎng)護。濕度及溫度是保證水化的前提，因此養(yǎng)護主要是保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土的溫差，減少甚至消除表面裂縫?；炷翝仓螅皶r用濕潤的東西覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

三、結(jié)語

混凝土裂縫是多年來我們亟待需要解決的問題，然而想要徹底消除裂縫現(xiàn)象，目前還沒有更好的方法，只有在今后工程中不斷提高施工技術(shù)和不斷積累施工經(jīng)驗，采用更為科學合理的解決方法。

第一作者簡介：蘭英靜：1987.07，女，漢，研究生，山東省濟南市長清縣，助教，研究方向：土木工程材料。從事的工作：土木工程教育

參考文獻

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