混凝土施工裂縫的成因和防止措施

摘 要:本文介紹了混凝土裂縫的危害、成因、防止措施及處理方法。

關(guān)鍵詞:裂縫; 成因; 措施

中圖分類號(hào):TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-3315(2010)7-154-001

一、前言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫。通常來說這些微孔隙、氣穴和微裂縫對(duì)混凝土的基本使用功能不產(chǎn)生危害，但在一定條件下(如荷載)這些微孔隙、氣穴和微裂縫會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通，最終形成肉眼可見的裂縫，即混凝土工程中常說的裂縫。

二、裂縫形成的原因和防止措施

⒈溫度裂縫

①裂縫形成的原因

混凝土是熱的不良導(dǎo)體，傳熱很慢，因此在混凝上硬化初期，由于內(nèi)部水泥水化，放熱而積聚較多熱量，造成混凝土內(nèi)外溫差很大，形成溫度梯度，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部熱脹超過混凝土表面膨脹變形，使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而遭開裂破壞。該裂縫走向無規(guī)律性，有在構(gòu)件表面較淺范圍內(nèi)的，有深入到構(gòu)件內(nèi)部較深的，深進(jìn)和貫穿的溫度裂縫對(duì)混凝土有很大的破壞性。

②防止措施

a)在材料方面。嚴(yán)格控制混凝土原材料，降低水泥水化熱。選用中熱和低熱的水泥品種是控制混凝土溫度升高的根本方法;在施工條件允許的情況下，盡量選擇粒徑較大、級(jí)配良好的粗骨料;選用優(yōu)質(zhì)外加劑，可減少拌和用水量，相應(yīng)也減少了水泥用量，降低了混凝土水化熱。

b)在施工、設(shè)計(jì)方面。

1)控制混凝土的出機(jī)溫度。對(duì)混凝土出機(jī)溫度影響最大的是石子與砂的溫度，采用預(yù)冷骨料、遮陽防曬、灑水降溫和加冰屑拌和。

2)掌握好混凝土澆筑時(shí)間。合理部署施工，盡量避免在炎熱天氣澆筑大體積混凝土，控制混凝土的澆筑溫度，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差。

3)及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，盡量減少混凝土的暴露面和暴露時(shí)間。

4)改善邊界約束和構(gòu)造設(shè)計(jì)。當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸過大時(shí)，為防止水化熱的大量積聚，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可在適當(dāng)位置設(shè)置后澆帶，降低混凝土每次澆筑的蓄熱量。

⒉塑性沉降裂縫

①裂縫形成的原因

混凝土澆筑之后硬化之前，粗骨料在振動(dòng)棒和重力的作用下下沉，水泥漿體、氣泡上浮，當(dāng)受到鋼筋、預(yù)埋件等局部阻礙不均勻沉降時(shí)產(chǎn)生拉應(yīng)力而引發(fā)變形裂縫。沉降裂縫在澆注后1～3h內(nèi)混凝土表面水消失時(shí)出現(xiàn)，直到混凝土硬化才停止發(fā)展。這種裂縫常常發(fā)生在鋼筋、預(yù)埋件周圍及截面厚度突變處(如板肋交接處、梁板交接處)，深度通常達(dá)到鋼筋的上表面。

②防止措施

a)要控制混凝土單位用水量及水灰比，在滿足施工要求時(shí)，盡可能減少坍落度。

b)摻加適量質(zhì)量良好的泵送劑及摻合料，可有效改善混凝土的性能和降低沉陷。

c)混凝土攪拌時(shí)間要適當(dāng)，時(shí)間過短或過長(zhǎng)都會(huì)造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷。

d)混凝土澆筑時(shí)，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分。

e)混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，一次振搗時(shí)間為15～30s，在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗，在混凝土澆筑1～1.5h后，混凝土尚未凝結(jié)之前，對(duì)混凝土進(jìn)行兩次復(fù)振，以排除混凝土因泌水在粗骨料水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，改善混凝土和鋼筋的握裹力，消除混凝土沉降裂縫。

⒊干縮裂縫

①裂縫形成的原因。混凝土在干燥環(huán)境中時(shí)，因其內(nèi)部吸附水分的蒸發(fā)而引起凝膠體收縮;毛細(xì)管內(nèi)水分蒸發(fā)后由于毛細(xì)管壓力增大而出現(xiàn)收縮，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。這種裂縫為表面性裂縫，其走向沒有規(guī)律性，在大體積混凝土的表面部位最為常見。

②防止措施

a)在材料方面

1)水泥:水泥應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，在滿足混凝土配合比設(shè)計(jì)要求的前提下盡可能采用中、低熱水泥，降低水泥用量。

2)粗骨料:粗骨料最大粒徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)鋼筋凈間距和泵送管徑要求，粒徑增大可減少用水量、水泥用量，從而可以減少混凝土自身收縮。

3)細(xì)骨料:細(xì)骨料級(jí)配應(yīng)合理，并優(yōu)先選用中砂，控制云母、硫化物、有機(jī)質(zhì)、粘土、淤泥等有害物質(zhì)含量，降低混凝土收縮。

4)減水劑和摻合料:泵送混凝土中摻入減水劑，在水灰比不變的情況下，減少水泥用量，降低混凝土收縮。混凝土中摻入粉煤灰、礦渣粉、等摻合量可以增加混凝土密實(shí)度，提高可泵性。

b)在施工方面

1)采用二次抹壓，即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓，消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮發(fā)生的表面裂縫， 增加混凝土的密實(shí)度，但是，二次抹壓時(shí)間必須掌握恰當(dāng)，過早抹壓沒有效果，過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài)，失去塑性，消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。

2)在混凝土澆筑完畢后及時(shí)覆蓋塑料薄膜或濕草袋，對(duì)混凝土進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，接縫處搭接蓋嚴(yán)，避免混凝土水分蒸發(fā)帶走熱量，延長(zhǎng)散熱時(shí)間，減少混凝土內(nèi)外溫差。

3)混凝土經(jīng)過二次抹壓初凝后，輕微灑水潤(rùn)濕，混凝土終凝后每天分幾次澆水養(yǎng)護(hù)，保持水浸潤(rùn)混凝土表面7天。

4)為防止墻柱、梁等的側(cè)模板過早拆卸，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生干燥收縮裂縫，應(yīng)在表面刷養(yǎng)護(hù)液。

⒋施工裂縫

①裂縫形成的原因

施工單位為滿足進(jìn)度要求，往往現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑后沒有達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求(1.2N/mm2)就開始后續(xù)施工或堆放臨時(shí)荷載，此時(shí)混凝土尚處于凝結(jié)硬化初期，抗拉強(qiáng)度低，遇模板支柱松動(dòng)下沉或施工時(shí)局部堆料較多，在薄弱部位產(chǎn)生不規(guī)則放射網(wǎng)狀裂縫。

②防止措施。混凝土澆筑前應(yīng)認(rèn)真檢查模板支柱是否牢固。三、結(jié)語。

由于上述因素，混凝土裂縫可以視為一種常見的且近乎不可避免的現(xiàn)象。完全在施工中消除它的出現(xiàn)難度極大，且費(fèi)用極高;但不加處理，又會(huì)對(duì)砼結(jié)構(gòu)的整體性、剛度、抗?jié)B性、碳化程度、耐久性、抗疲勞性能均有不利的影響。因此應(yīng)對(duì)施工過程中出現(xiàn)的裂縫時(shí)，一方面對(duì)正常出現(xiàn)的裂縫不能大驚小怪，另一方面對(duì)已出現(xiàn)的裂縫要分析歸類，如出現(xiàn)對(duì)建筑存有負(fù)面影響的裂縫則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理，確保工程質(zhì)量。