談混凝土裂縫的成因及預(yù)防措施

王芳茹

(西北電力設(shè)計(jì)院，陜西西安 710075)

1 概述

混凝土是由膠凝材料、水和粗細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合，經(jīng)均勻攪拌、密實(shí)成型、養(yǎng)護(hù)、硬化而成的一種人工石材。混凝土具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因而使其用量越來(lái)越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級(jí)范圍寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛，但同時(shí)混凝土是一種脆性材料，抗裂性較差，由于混凝土的這一缺點(diǎn)，使得在混凝土結(jié)構(gòu)中，從設(shè)計(jì)，施工和原材料方面提出了更高的要求。要解決混凝土裂縫的問題，必須從混凝土裂縫的根本原因上入手，從根本上解決混凝土裂縫的問題。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2．1 設(shè)計(jì)方面的原因

設(shè)計(jì)中，因混凝土構(gòu)件截面的突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生混凝土構(gòu)件的裂縫;設(shè)計(jì)中，混凝土結(jié)構(gòu)在配筋計(jì)算過程中忽略了在其承受的荷載而引起的撓度和裂縫寬度的驗(yàn)算，從而引起裂縫;構(gòu)造鋼筋配置過少或者過粗，也可能引起混凝土構(gòu)件的裂縫;設(shè)計(jì)中采用的混凝土等級(jí)過高，地基的不均勻沉降也是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。

2．2 混凝土材料原因及配合比

混凝土是由水泥、砂、石和水所組成的。水泥中含有較高的堿量，混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng)(當(dāng)水泥中的總堿量R20＞0．6%時(shí)，才會(huì)與活性骨料發(fā)生堿—骨料反應(yīng)而產(chǎn)生膨脹)，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積增大從而使混凝土脹裂產(chǎn)生裂縫;骨料中含有有害物質(zhì)，如配制混凝土的天然或人工砂中常含有粘土、淤泥、有機(jī)物，這些有害物質(zhì)粘附在砂礫表面，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，增大用水量，降低混凝土的強(qiáng)度，并增大混凝土的干縮;混凝土外加劑，摻合料選用不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土的收縮;水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因:水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響越大。混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性就越大、越容易開裂;配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。

2．3 施工及養(yǎng)護(hù)原因

在施工中，攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽插過快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生;混凝土硬化前遭受擾動(dòng)，養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，養(yǎng)護(hù)初期遭受干燥或者凍壞，混凝土沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就拆除模板或者過早承受荷載，這些都可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。另外，在大體積混凝土施工時(shí)，沒有采取降低水化熱的措施，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，使混凝土的形變超過極限引起裂縫。

3 預(yù)防措施

1)原材料在選用時(shí)，要根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，選用合適的水泥品種及混凝土強(qiáng)度等級(jí)，選用收縮量較小的水泥，水化熱較低的水泥優(yōu)先使用。

混凝土的干縮受水灰比的影響很大，水灰比越大，干縮越大，所以在設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格控制水灰比。選擇質(zhì)量良好，技術(shù)條件合格的砂石骨料。對(duì)所選用的砂石要嚴(yán)格控制含泥量。

2)在設(shè)計(jì)中，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度，注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇，對(duì)預(yù)埋管線，預(yù)留孔洞等作好防裂構(gòu)造措施。

3)在施工過程中，混凝土澆搗時(shí)，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。注重混凝土的養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)的目的是為了保證水泥水化過程能夠正常進(jìn)行，它包括控制養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫度和濕度。混凝土振搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持一定時(shí)間的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境，盡可能保持混凝土處于飽水狀態(tài)，只有在飽水狀態(tài)下，水泥水化速度才是最大的。在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)嚴(yán)禁在其上施加荷載。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土出現(xiàn)裂縫，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響非常大。隨著混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛使用，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因也越來(lái)越復(fù)雜。我們必須高度重視混凝土裂縫的問題，通過對(duì)混凝土裂縫原因的分析，制定好相應(yīng)的預(yù)防措施，作好預(yù)防工作。

［1］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2］談建筑工程混凝土裂縫的成因與防治［J］．科技致富向?qū)В?011(26):328．

［3］涂春紅．混凝土裂縫的成因分析與施工控制方法探討［J］．山西建筑，2011，37(13):105-106．