混凝土裂縫控制措施

【摘 要】在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中，混凝土的工程規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)形式也越來越復(fù)雜，但常常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一個(gè)重大研究課題。文章針對(duì)基礎(chǔ)混凝土裂縫控制進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；控制；處理

引言

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因主要有三個(gè)方面，一是模板支撐體系可靠度及標(biāo)高控制不良，導(dǎo)致樓板的厚度減弱，產(chǎn)生裂縫隱患；二是現(xiàn)行規(guī)范主要從結(jié)構(gòu)的承載力和強(qiáng)度方面考慮的多些，對(duì)溫度、濕度和材料本身收縮的因素考慮較少些，設(shè)計(jì)上只配置構(gòu)造鋼筋，而施工中往往漏放或少放；三是混凝土中水泥和用水量一般較大，這就增加了混凝土硬化過程中的收縮量，同時(shí)，混凝土中添加了一定量的外加劑和填充料，這在改善混凝土施工條件的同時(shí)也加大了其在硬化過程以及后期的體積收縮。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施有以下幾個(gè)方面：

1、常見裂縫分類

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，情況較為復(fù)雜，綜合因素較多。對(duì)于某種裂縫的出現(xiàn)，人們很難給予一個(gè)準(zhǔn)確明晰的原因分析。工程實(shí)踐證明，裂縫形成的原因主要來自三個(gè)方面：變形、荷載以及不均勻沉降。一般由溫差、收縮、不均勻沉降等引起的變形贊成的裂縫約占80%，荷載等造成的約占20%，當(dāng)然還需要考慮其綜合原因。根據(jù)這些主要影響因素，人們常把混凝土裂縫歸納為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、徐變裂縫、應(yīng)力裂縫和施工裂縫等幾大類。

2、裂縫的控制措施

2.1收縮（干縮）裂縫的控制

收縮（干縮）裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)、構(gòu)件具有相對(duì)穩(wěn)定的濕度。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑完后，裸露表面應(yīng)及時(shí)用草墊、草袋或塑料薄膜覆蓋，并灑水濕潤養(yǎng)護(hù)。在氣溫高、濕度低、風(fēng)速大的天氣應(yīng)及早覆蓋、噴水霧養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

采用密封保水方法，在混凝土表面噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發(fā)，或采用其他養(yǎng)活空氣流動(dòng)（如設(shè)擋風(fēng)墻、罩）、延緩表面水分蒸發(fā)的辦法。構(gòu)件長期露天堆放時(shí)，應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù)，以便有較長的保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，特別是薄壁構(gòu)件，應(yīng)放在陰涼的地方覆蓋堆放。

適當(dāng)選擇配合比，避免水灰比、水泥用量、砂率過大、嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度。加強(qiáng)混凝土表面的抹壓，但應(yīng)注意避免過分抹壓。

2.2溫度裂縫的控制措施

（1） 考慮選擇粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥或復(fù)合水泥，對(duì)于體積較大的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先選擇中熱水泥甚至低熱水泥。其次，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。為更好地控制水化熱所造成的溫度升高，減少溫度應(yīng)力，可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載時(shí)的情況，并和設(shè)計(jì)單位協(xié)商，以56d或90d抗壓強(qiáng)度代替28d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。對(duì)大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑，28d不可能影響混凝土結(jié)構(gòu)，特別是大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)施加設(shè)計(jì)荷載，因此，將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56d或90d是合理的。

（2） 澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)不得已而采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時(shí)，應(yīng)考慮在保證強(qiáng)度指標(biāo)的情況下，摻加一定量活性摻合料（如粉煤灰、礦渣微粉等），活性摻合料對(duì)水泥的替代越大，降低混凝土溫升的效果越好。摻加粉煤灰混凝土的溫度和水化熱，在1d-28d齡期內(nèi)，摻入粉煤灰的百分?jǐn)?shù)就是溫度和水化熱降低的百分?jǐn)?shù)，即摻加20%粉煤灰的水泥混凝土，其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80%，可見摻加粉煤灰對(duì)降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。

（3 ）在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝、引氣劑的外加劑，可以改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用，在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時(shí)，還可以降低水化熱，推遲放熱峰的出現(xiàn)時(shí)間，因而減少溫度裂縫。

累計(jì)拉應(yīng)力，當(dāng)其大于該齡期的混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采取保溫養(yǎng)護(hù)措施，使各階段降溫時(shí)混凝土的累計(jì)拉應(yīng)力小于該齡期混凝土允許的抗拉強(qiáng)度，以控制裂縫出現(xiàn)。由于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)具體情況和條件，采取其中一種或數(shù)種措施。

2.3沉降裂縫的控制

沉降裂縫主要在混凝土表面沿水平鋼筋通長方向出現(xiàn)，分布面比較廣，一般在拆模后3d-7d出現(xiàn)，其主要原因在于，若混凝土澆搗時(shí)，骨料顆粒下沉，水泥漿上浮，受到鋼筋或埋件或大骨料的阻擋，造成混凝土分離。

在工程施工中，一般采取的措施為：在混凝土施工時(shí)應(yīng)注意布點(diǎn)下料的位置盡量要少；振搗下層鋼筋時(shí)可輕輕地對(duì)上部鋼筋進(jìn)行振動(dòng)，盡量減少上部鋼筋粘帶水泥漿；澆筑混凝土以前可對(duì)鋼筋及模板用水濕潤，降低鋼筋及模板的溫度；夏季混凝土澆筑盡量選在早晨或晚間溫度較涼爽時(shí)；施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋的保護(hù)層厚度。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，振搗充分，且分層間隔不宜過長。

2.4徐變裂縫的控制

適當(dāng)加大端頭截面高度，配置承受水平力鋼筋、放射式配筋或彎起構(gòu)造筋（彎起方向平等于主拉應(yīng)力）。壓低預(yù)應(yīng)力筋彎起角度，減少非預(yù)壓區(qū)；支撐節(jié)點(diǎn)采用微動(dòng)連接，如采用螺栓連接，預(yù)留孔內(nèi)設(shè)橡膠墊圈、柔性連接等，以削減約束應(yīng)力；構(gòu)件吊裝前應(yīng)有一個(gè)較長的堆放時(shí)間，吊車梁的最后固定盡可能晚些（徐變3個(gè)月可達(dá)60%，4個(gè)月基本穩(wěn)定，半年徐變可完成70%-80%），使徐變變形在吊裝前（或固定前）完成大部分，此時(shí)混凝土具有較長齡期，強(qiáng)度也較高；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不要過早放張，以減少收縮徐變變形，提高抗裂能力；加大端頭支承墊板，改進(jìn)壓力分布層，減少應(yīng)力集中。

2.5施工裂縫的控制

木模板澆水濕透，防止脹模將混凝土拉裂。采用翻轉(zhuǎn)脫模時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，防止劇烈沖擊和振動(dòng)，并應(yīng)在平整堅(jiān)實(shí)的鋪砂地面上進(jìn)行；預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔時(shí)管芯要平直，混凝土澆筑后定時(shí)（15min左右）轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，抽管時(shí)間以手壓混凝土表面不顯印痕為宜，抽管時(shí)應(yīng)平穩(wěn)緩慢；胎模應(yīng)選用有效的隔離劑，起模前先用斤頂均勻松動(dòng)，再平緩起吊；構(gòu)件堆放要按支承受力狀態(tài)設(shè)置墊木，重疊堆放時(shí)，支點(diǎn)應(yīng)保持在一條直線上，同時(shí)做好標(biāo)記，避免板、梁、柱構(gòu)件反放；運(yùn)輸中，構(gòu)件之間設(shè)置墊木并互相綁牢，防止晃動(dòng)碰撞；屋架、柱等大型構(gòu)件吊裝，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置吊點(diǎn)；吊裝屋架等側(cè)向剛度差的構(gòu)件時(shí)，應(yīng)用腳手架橫向加固，并設(shè)牽引繩，防止吊裝過程中晃動(dòng)、碰撞；混凝土冬期施工在摻加氯鹽早強(qiáng)劑，同時(shí)也應(yīng)摻加亞硝酸鈉阻銹劑（為水泥質(zhì)量的1%-2%）；滑動(dòng)模板應(yīng)確保安裝尺寸和質(zhì)量，施工中若因某種原因停滑時(shí)間過長，應(yīng)松開模板后再滑升，以防止拉裂混凝土。

3. 結(jié)語

總之，做好對(duì)混凝土裂縫的控制還是要注意以下幾點(diǎn)：

（1）控制混凝土坍落度與水灰比；

（2）做好保濕保溫的技術(shù)養(yǎng)護(hù)措施；

（3）和攪拌站進(jìn)行協(xié)調(diào)，做好混凝土的級(jí)配和外加劑的優(yōu)選；

（4）掌握混凝土澆筑的氣候。