概述混凝土工程裂縫成因及防治措施

摘要：隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，建筑物在施工和使用過程中不可避免地會遇到質(zhì)量差的現(xiàn)象，輕則看到各種缺陷，重則發(fā)生各種破壞，混凝土結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量從根本上決定、影響著整個建筑工程的質(zhì)量。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工程建設中有著廣泛的應用，如各種形式的混凝土大壩、高層建筑的地下室混凝土底板以及很多大型設備的基礎(chǔ)承臺等都是用大體積混凝土澆筑而成的。其施工質(zhì)量的好壞尤其是混凝土裂縫的問題會直接影響到主題建筑物的使用壽命嚴重的還會威脅到人們的生命安全。本文分析了混凝土裂縫的幾種常見成因并給出相應改善措施。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫 影響因素 控制措施

1 裂縫成因分析

1.1 原材料質(zhì)量及配合比

使用過期水泥，水泥等級使用不當，兩種水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒徑過小，骨料中含雜質(zhì)，外加劑質(zhì)量差或加入量過大等。配合比設計不當直接影響混凝土的抗拉強度，是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當是指水泥用量過大、水灰比大、含砂率不適當、骨料種類不佳和選用外加劑不當?shù)取?/p>

1.2 施工工藝

1混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。如：攪拌運輸時間過長，引起混凝土坍落度降低，在混凝土內(nèi)部也容易出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。混凝土振搗不密實，出現(xiàn)蜂窩，易形成各種受力裂縫的起點。現(xiàn)場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產(chǎn)生。2模板構(gòu)造不當，模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動，過早拆模等導致混凝土構(gòu)件尚未建立足夠強度，構(gòu)件在實際施加于自身的重力荷載下容易發(fā)生各種受力裂縫，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。3水分蒸發(fā)、表面失水使混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。

1.3 構(gòu)件受力，變形

1常見的受力有拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)，這些因素使內(nèi)應力超過材料強度而使混凝土產(chǎn)生裂縫。2常見的變形有因過大的不均勻沉降、因收縮和溫度變形受到約束等。

1.4 入模溫度

混凝土的入模溫度也稱澆筑溫度，它是混凝土水化熱溫升的基礎(chǔ)。澆筑溫度對混凝土溫度影響是非常顯著的，但澆筑溫度對溫度的控制效果還與外界的溫度有關(guān)。可以預見，混凝土的入模溫度越高，它的熱峰值也必然越高。

1.5 水泥品種與水泥用量

混凝土溫度上升根源在于水泥水化熱。不同品種水泥的最終水化熱是不同的，每立方米混凝土的水泥用量多少也使砼的總發(fā)熱量不一樣。這兩個因素最終反映在混凝土絕熱溫升曲線θ0和m值大小上。θ0對砼熱峰值有顯著影響，因此工程中盡量采用低熱水泥，另外m不僅影響熱峰值大小，還影響熱峰值出現(xiàn)時間，常數(shù)減小相當廠水泥水化熱速率越慢，從而要達到最高溫升的時間就越長。

1.6 幾何尺寸的影響

大跨徑混凝土構(gòu)件越厚，內(nèi)部點散熱較少，熱峰值也越高，內(nèi)部受外界溫降影響所需時間就越長，峰值出現(xiàn)的時間也要晚一些。澆筑層厚度對混凝土溫度影響很大，薄層澆筑使內(nèi)部熱量易于散發(fā)，達到穩(wěn)定所需時間明顯縮短；改變澆筑層厚度對結(jié)構(gòu)整體最高溫度的影響與澆筑計劃有關(guān)。除了厚度以外，大跨徑混凝土底板的長度對裂縫也有影響，底板越長，越容易產(chǎn)生裂縫。這是因為溫度應力與澆筑塊長度有關(guān)。

1.7 環(huán)境因素的影響

1在大氣溫濕度變化（冷熱干濕循環(huán)作用）下，當縱向很長的構(gòu)件受到某種約束時（如氣溫有變化時，基礎(chǔ)部分不伸長，而上部結(jié)構(gòu)伸長），就會在結(jié)構(gòu)的薄弱部位產(chǎn)生裂縫。2鋼筋混凝土構(gòu)件多次受到凍融循環(huán)作用使混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應力促進已有裂縫發(fā)展，結(jié)構(gòu)疏松，表面龜裂，表層剝落或整體崩潰。3受酸類、鹽類、氯離子介質(zhì)侵蝕在混凝土內(nèi)部生成會膨脹的有害物質(zhì)。4意外事件，如火災、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。

2防治措施綜述

2.1原材料的控制

施工中要盡可能選用中低熱的低收縮水泥品種，低熱的水泥品種選擇是控制混凝土內(nèi)部溫升的最基本方法，為了保證混凝土的質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，一定要對混凝土的原材料進行質(zhì)量檢驗，全部符合技術(shù)性能指標方可應用。

選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥，一般用量較大，每立方米混凝土中的水泥用量在350kg以上，而使用普通硅酸鹽水泥每立方米混凝土中的水泥用量在280kg左右，所以，是否一定要使用礦渣硅酸鹽水泥還要根據(jù)實際產(chǎn)生的水化熱來進行比較。

生產(chǎn)混凝土用水一般使用潔凈的地下水或自來水，應注意其有害離子不能超標；石子的粒形和級配對混凝土的和易性影響較大，石子的選擇要先實驗后使用，實驗重點要測定其壓碎值，保證能夠應用在足夠強度的混凝土之中。同時石子的質(zhì)量控制要盡可能選擇空隙小的，以此來穩(wěn)定混凝土強度，并節(jié)省原料價值。

對混凝土集料來說，影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率，含泥量的變化和石子含粉量的影響。

對原材料的質(zhì)量控制，除經(jīng)常性的檢測外，還要求質(zhì)量控制人員隨時掌握其含量的變化規(guī)律，并擬定相應的對策措施。如砂石的含泥量超出標準要求時，及時反饋給生產(chǎn)部門，及時篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。

3降低混凝土發(fā)熱量

3.1采用低水化熱的水泥。使用礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥或粉煤灰水泥以降低混凝土溫度。這些水泥中由于摻入了大量的混合材料，使水泥水化時產(chǎn)生的水化放熱量大大降低，因而使大跨徑混凝土內(nèi)部的溫升較小。并在滿足設計強度要求的前提下，盡可能減少水泥用量，以減少水泥的水化熱。

3.2摻加粉煤灰。粉煤灰在混凝土中能產(chǎn)生3個效應，即型態(tài)效應、活性效應和微集料效應，這對改善混凝土性能十分有利。實踐證明，采用粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低發(fā)熱量，而且可以改善混凝土的和易性與可泵性。

3.3盡可能應用最大粒徑較大的粗集料。盡可能應用最大粒徑較大的粗集料，應用顆粒形狀好和級配好的粗集料。避免用砂量過多，應用級配優(yōu)良且沒有粘土的砂。

3.4用低流動性混凝土。只要施工技術(shù)允許，盡可能應用低坍落度混凝土，低坍落度混凝土用水量少，有利于降低溫度、減少干縮。同時應用強度和耐久性允許的最小水泥用量。

4強化混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護是否到位直接影響著混凝土裂縫程度及混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，尤其是當前大體積混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中較為常見，混凝土養(yǎng)護工作顯得尤為重要。澆筑混凝土完畢后，應立刻用毛氈、草墊等保溫材料對模板表面進行覆蓋，并對模板表面及時進行灑水養(yǎng)護。避免太陽光直接照射混凝土的表面，太陽直射可以加速混凝土表面水分的蒸發(fā)，特別是在夏季澆筑混凝土的時候，應在混凝土的表面搭設涼棚。？在對混凝土拆模后，應馬上用毛氈等對基礎(chǔ)混凝土進行覆蓋，灑水養(yǎng)護等，具體養(yǎng)護時間應該視當?shù)貧夂颦h(huán)境而定，通常情況下，夏天的覆蓋養(yǎng)護時間應該不少于七天，灑水時間也應該在14天以上。

結(jié)束語

總而言之，在混凝土施工過程中，應該嚴格確保混凝土的質(zhì)量，而確保混凝土的質(zhì)量，工程技術(shù)人員還要針對具體情況多觀察、多分析、多總結(jié)， 結(jié)合多種預防處理措施， 切實保證工程質(zhì)量。

參考文獻

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