淺析建筑施工中混凝土產(chǎn)生裂縫因素及控制措施

摘要：混凝土裂縫的出現(xiàn)或多或少會影響結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性，對于裂縫問題應(yīng)引起足夠的重視。本著“質(zhì)量第一，預(yù)防為主”的方針，采用一系列的技術(shù)措施，不斷改進(jìn)過程控制，以避免裂縫的出現(xiàn)或把裂縫控制在許可的范圍之內(nèi)，當(dāng)裂縫超出許可范圍時，應(yīng)對癥下藥，及時進(jìn)行解決。

關(guān)鍵詞：混凝土構(gòu)件；裂縫；原因分析

目前，我國工業(yè)建筑和民用建筑混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的原因種類和形式多樣，對建筑物的整體質(zhì)量造成了重要的影響。為了科學(xué)、有效的解決這個問題，我們必須要對混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析，進(jìn)而找到有效的預(yù)防和控制裂縫的有效措施，保證建筑物的整體質(zhì)量水平。

1 裂縫的種類和成因

1.1 溫度變化引起的裂縫。 溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有：一年中四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設(shè)置柔性墩等構(gòu)造措施相協(xié)調(diào)，只有結(jié)構(gòu)的位移受到限制時才會引起溫度裂縫，例如拱橋、剛架橋等。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，但因內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。大體積混凝土(厚度超過2.0米)澆筑之后由于水泥水化放熱，致使內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差太大，致使表面出現(xiàn)裂縫。混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，易出現(xiàn)裂縫。

1.2 荷載引起的裂縫。 混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。1）直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生在以下三個階段：① 設(shè)計(jì)計(jì)算階段；② 施工階段；③使用階段。2）次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

1.3 收縮引起的裂縫。 混凝土澆筑后4～5小時左右，此時水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹帲蛴不俺翆?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應(yīng)控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。

2 裂縫的控制措施

2.1 設(shè)計(jì)方面。 鋼筋砼結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以控制的，有害與無害的界限由結(jié)構(gòu)使用功能所決定的。在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以的情況下，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。在實(shí)際工程中，次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見的原因。次應(yīng)力裂縫多屬張拉、劈裂、剪切性質(zhì)。設(shè)計(jì)上，應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變（或斷面突變），當(dāng)不能回避時，應(yīng)做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋，對于較大孔洞有條件時可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。

2.2 材料選擇和砼配合比設(shè)計(jì)方面。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的砼強(qiáng)度等級及水泥品種、等級，選用級配良好的砂、石原材料，合理采用摻合料和砼外加劑，正確掌握好砼補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入到施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理的選擇好砼的設(shè)計(jì)坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助施工現(xiàn)場抓好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。

2.3 現(xiàn)場操作方面。 澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)砼的坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、砼內(nèi)部的水分和氣泡。施工中，要掌握砼凝結(jié)程度，及時趕、括、搓、壓、緊、光，保證砼表面的平整、密實(shí)和強(qiáng)度，否則必然會存在相關(guān)的質(zhì)量問題。對于大體積砼，養(yǎng)護(hù)方法常用的有保濕法和保溫法兩種。養(yǎng)護(hù)時間，為了確保新澆筑的砼有適宜的硬化條件，防止早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫，大體積砼澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋和澆水。普通硅酸鹽水泥拌制的砼養(yǎng)護(hù)時間不得少于14d；礦渣水泥、火山灰水泥等拌制的砼養(yǎng)護(hù)時間不得少于21d。

3 混凝土裂縫處理方法

3.1 表面處理法。 表面涂抹的方法常用的范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫。表面貼補(bǔ)法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏。當(dāng)表面裂縫不多時，可在裂縫處用水沖洗，然后涂刷水泥凈漿或者將砼表面清洗干凈并干燥以后涂環(huán)氧樹脂、瀝青等；當(dāng)表面有較多裂縫時，可在沿裂縫附近用鋼絲刷刷凈再用壓力水清洗并濕潤后，用1:（1～2）水泥砂漿抹平或者在表面刷洗干凈并干燥以后涂抹2～3mm厚的環(huán)氧樹脂水泥。對于有防水抗?jié)B要求的迎水面，可在砼表面刷洗干凈并干燥以后，粘貼2～3層環(huán)氧樹脂玻璃布以封閉裂縫。

3.2 壓力灌漿法。 壓力灌漿的方法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，且處理效果好。砼裂縫灌漿有水泥灌漿和化學(xué)灌漿兩種方法。⑴水泥灌漿法，適用于處理較寬的穩(wěn)定裂縫，一般裂縫寬度大于1mm時才能較好的保證灌漿的質(zhì)量。一般采用硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級不宜低于42.5kg/m³。為了達(dá)到密實(shí)、高強(qiáng)、耐久性好的水泥結(jié)石，應(yīng)盡可能使用小水灰比的水泥漿，水泥漿的濃度可根據(jù)裂縫的寬度和設(shè)備條件確定，一般水灰比在0.7～1.1之間。⑵化學(xué)灌漿法，適用于較細(xì)的砼裂縫修補(bǔ)，裂縫寬度大于或者等于0.3mm時宜采用。化學(xué)灌漿材料應(yīng)符合漿液固化后的收縮性小，抗?jié)B性好；有較高的粘接強(qiáng)度；灌漿工藝簡便等。

參考文獻(xiàn)

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［2］ 王倩，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造［M］，中國建筑工業(yè)出版社2005