談談對混凝土裂縫以及控制

【摘 要】 為研究混凝土裂縫的成因，通過對溫度裂縫、收縮裂縫、施工不當引起裂縫的研究得出：裂縫形成與水泥類型、水化熱散發、混凝土養護、施工工藝、施工環境、構造鋼筋的配置等因素密切相關。通過選擇低水熱化水泥、控制水熱化的發散、加強混凝土的養護、提高施工工藝、改善施工環境、配置構造鋼筋等，可以有效的控制裂縫的產生。

【關鍵詞】 混凝土 裂縫 成因 防治

混凝土裂縫是工程界普遍關注和探索研究的問題，混凝土是脆性材料，抗裂性差，易出現裂縫。研究裂縫產生的原因及防治措施，對于保證建筑功能的正常使用、節約建筑材料、保障人身安全具有重要的意義。

一、研究背景

根據引起裂縫的原因可分為：1、施工不當裂縫2、溫度裂縫3、收縮裂縫4、沉陷裂縫5、荷載裂縫6、腐蝕裂縫。根據工程實踐及資料顯示沉陷裂縫、荷載裂縫、腐蝕裂縫率約占30%；溫度裂縫、收縮裂縫、施工不當引起裂縫約占70%。

二、裂縫的種類及產生原因

2.1溫度裂縫

混凝土由于熱脹冷縮所產生的體積漲縮受到約束，其內部產生溫度應力，溫度應力使混凝土開裂產生溫度裂縫。溫度裂縫一般分布在結構表面，形狀不一，長短不等，互不連貫，較淺。

引起溫度變化的主要因： 1）水泥水化過程中產生的大量水化熱不能及時發散，造成內外溫差，混凝土的開裂，形成溫度裂縫。2）預制構件采用蒸汽養護或冬季施工措施不當。3）混凝土保溫措施沒達到要求。4）因急驟升溫或降溫。5）澆筑砼時環境溫度不當。

2.2收縮裂縫

混凝土的收縮引起收縮裂縫。混凝土散熱和硬化過程引起收縮，產生收縮應力，當收縮應力超過當時混凝土極限抗拉強度，混凝土就會產生收縮裂縫。收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量：用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大。

收縮裂縫產生的原因：1）混凝土所用的水泥輕度較高，使混凝土水化溫升快，致使混凝土內外溫度差較大引起開裂。2）由養護不當產生的收縮裂縫。產生的原因是表面干燥過快，干縮較大，并且存在差異收縮，受內部混凝土約束，使其受拉應力作用而開裂。3）環境因素影響。氣候干燥，多風，導致混凝土早期干燥收縮應變明顯增大。4）施工方法不當引起混凝土收縮裂縫。拌合料攪拌不均勻導致內砂、石、水泥分布不均。

2.3施工不當引起裂縫

施工不當裂縫的分類：1）支模板不妥、支架剛度不足導致混凝土裂縫。2）施工中鋼筋設置不當，導致有效高度減小引起引起的混凝土裂縫。3）混凝土強度等級不足或振搗不密實、不均勻使構件或結構產生裂縫。4）混凝土分段或分段澆筑時，新舊混凝土施工縫處出現裂縫。5）施工超載引起的裂縫。

三、裂縫的防治

3.1溫度裂縫的防御措施：1）控制溫度。可采用低水熱化水泥，如礦渣水泥。也可摻加膨脹劑，同時采用草袋覆蓋。2）加強混凝土的養護。保濕、防曬，減少干縮變形。拆模后須澆水養護保持濕潤2天。3）也可摻加膨脹劑，同時采用草袋覆蓋，保證混凝土內外溫差不超過25攝氏度。

3.2收縮裂縫的防治措施：1）正確估算出混凝土澆筑時水化熱溫度和環境溫度作用的最高溫度，可有利與預防工程中出現的收縮裂縫。2）混凝土的收縮裂縫大多出現在7—20天內，加強這個期間的養護措施。3）配置構造鋼筋。通過限制混凝土拉應力來控制混凝土收縮裂縫。雙向配筋率分別不宜小于0.1%。4）降低混凝土的澆注溫度。澆注低溫度混凝土有利于控制溫度收縮裂縫、干燥收縮裂縫，也有利于提高混凝土工程的潛在質量。5）盡量用較小的水膠比，不宜大于0.60。隨著水膠比的減小，混凝土內部提供的空間也隨之減小，混凝土收縮應變也隨之減小。6）在混凝土凝結好后須進行保溫、保濕養護，避免干燥的急劇變化。7）在混凝土中添加聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、鋼纖維等纖維材料。

3.3針對施工不當引起裂縫的反制措施：

3.3.1支模板不妥、支架剛度不足下沉導致混凝土裂縫的防治措施：1）支模時需正確計算防止的模板沉降和變形。2）如果采用木模板，應選用含水率18—23%的木材做模板，防止脹縮。3）混凝土未達到1.2Mpa強度前，應避免過早受荷受振動而開裂。4）進行必要的施工驗算，不得超載。

3.3.2施工中鋼筋設置不當，有效高度減小引起的混凝土裂縫的防治措施：1）受力鋼筋位置擺放正確。2）受力筋的搭接得當，保證鋼筋的凈間距。3）支座處鋼筋的根數和錨固長度必須滿足規范的規定。4）保證保護層的厚度。

3.3.3混凝土強度等級不足或振搗不密實均勻使構件或結構產生裂縫的防治措施。防止施工中混凝土強度等級不足，應在混凝土施工中從配合比實驗、攪拌、運輸、澆灌、振搗以及養護一系列的過程中嚴格把關，按國家有關規范和操作規程辦事。

3.3.4混凝土分段或分段澆筑時，新舊混凝土施工縫處出現裂縫的防御措施：1）施工縫必須按照規范進行打毛、清理、用壓縮空氣吹掃，保證整體潤濕程度的均勻。2）保證施工縫處混凝土的振搗密實度，采用二次振搗工藝。3）在混凝土初凝前，增強施工縫混凝土表面的碾壓、壓搓、收光次數。4）對施工縫混凝土表面的養護層寬度加寬2～3m，延長施工縫的掩護時間不小于28天。

3.3.5施工超載引起的裂縫的防治措施。1）施工中樓板、梁上堆積的施工機具及材料重量嚴格按有關規范執行，必要時要經過驗算。2）建筑物上需要布置機械及上運輸車輛時，要有施工方案，要經過詳盡的結構承載力驗算，并經過批準后才能施工。

四、小結

混凝土裂縫的成因復雜多樣，必須根據多方實際情況加以分析。裂縫成因多樣，防治方法不盡相同。以上所闡述各裂縫防治措施是長期工程生產實踐得出的行之有效經驗。當然，混凝土開裂及防治仍是復雜的，仍需繼續研究發現，只有認清裂縫機理，加強預控，對癥下藥，才能減少裂縫對混凝土結構的破壞。

參考文獻

[1] 陳 萌. 混凝土結構收縮裂縫的機理分析與控制.〖博士學位論文〗.武漢理工大學.2006年

[2] 王永福. 大體積混凝土垂直施工縫處裂縫開展的控制.--電力建設.2002，3（3）

[3] 楊龍；黎迪輝；劉盧.大體積混凝土裂縫產生的原因與預防措施--施工技術.2010年第S1期

[4] 張林俊，宋玉普，吳智敏.混凝土軸拉試驗軸拉保證措施的研究〖J〗.實驗技術與管理，2002，20（2）

[5] 游寶坤.混凝土建筑物裂縫控制新技術〖M〗.北京：化學工業出版社，2004