現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因淺析及防治

[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，成為城市建設(shè)中必不可少的構(gòu)成部分。但隨著混凝土結(jié)構(gòu)的不斷推廣，混凝土結(jié)構(gòu)問(wèn)題也不斷被發(fā)現(xiàn)，首當(dāng)其沖的就是混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題，澆筑完成后沒(méi)多久的混凝土出現(xiàn)早期開(kāi)裂，造成混凝土強(qiáng)度以及質(zhì)量的下降，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懙浇Y(jié)構(gòu)的安全性以及耐久性能，因此針對(duì)混凝土早期裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行研究與防治成為建筑業(yè)一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，本文通過(guò)施工經(jīng)驗(yàn)中對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫的形成與防治的分析，提出了解決開(kāi)裂的對(duì)策，以儆效尤。

[關(guān)鍵詞]混凝土結(jié)構(gòu)；早期裂縫；淺析；防治

文章編號(hào)：2095-4085（2016）02-0017-02

在我國(guó)的建筑行業(yè)當(dāng)中，裂縫可以說(shuō)是困擾建筑施工質(zhì)量的一個(gè)比較嚴(yán)重而又頭疼的問(wèn)題。施工沒(méi)有多久的混凝土表面會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂，然后裂縫隨著走向不斷擴(kuò)大，造成露筋、承重結(jié)構(gòu)截面減小等問(wèn)題，嚴(yán)重影響到建筑施工的質(zhì)量，因此對(duì)于裂縫進(jìn)行一定程度的鑒別，對(duì)于裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析以及對(duì)于裂縫產(chǎn)生進(jìn)行防控都是非常有必要的，而且對(duì)于工程本身也具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1.混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土結(jié)構(gòu)之所以會(huì)產(chǎn)生裂縫，其原因是比較復(fù)雜而且多樣的，大到施工工藝，養(yǎng)護(hù)條件，小到建筑材料的質(zhì)量，都會(huì)對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生造成一定的影響。在有的情況下，甚至不同的因素會(huì)互相發(fā)揮作用相互影響，共同形成結(jié)構(gòu)開(kāi)裂?；炷猎缙诹芽p一半都是兩種以上的因素共同作用的結(jié)果，一般來(lái)講混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫主要有以下的幾種。

1.1沉降造成的塑性裂縫

在建筑工程的承重結(jié)構(gòu)上，沿著主要鋼筋的布置走向，一般有可能會(huì)產(chǎn)生沉降形成的塑性裂縫，這些裂縫的主要特點(diǎn)就是在相鄰的斷面可能會(huì)交錯(cuò)出現(xiàn)，一般裂縫都會(huì)比較寬而且比較淺，產(chǎn)生于混凝土終凝以后，混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)到一定的程度以后這種裂縫的發(fā)展就會(huì)停止，一般這種裂縫產(chǎn)生的原因是由于在混凝土的澆筑過(guò)程當(dāng)中，振搗棒的作用使得粗骨料下沉而水分向上升，在上升的過(guò)程當(dāng)中由于鋼筋和其他的骨料對(duì)于水分的阻擋而使得混凝土發(fā)生了離析的現(xiàn)象，另外一種可能就是混凝土本身的骨料由于自重的作用下沉不均勻從而導(dǎo)致混凝土中間結(jié)構(gòu)被破壞而開(kāi)裂，一般高處的混凝土由于其流動(dòng)性向低處流動(dòng)而造成混凝土開(kāi)裂。

這種裂縫出現(xiàn)的時(shí)機(jī)一般是在混凝土澆筑完畢以后的半個(gè)小時(shí)到三個(gè)小時(shí)之間，再這個(gè)時(shí)間段，混凝土處于塑性的狀態(tài)，裂縫在混凝土表面的水分消失之后即開(kāi)始出現(xiàn)，同時(shí)與混凝土的坍落度有著非常密切的關(guān)系?；炷恋乃涠刃?，裂縫不容易產(chǎn)生；而當(dāng)混凝土的塌落度比較大時(shí)，即容易產(chǎn)生此類(lèi)裂縫。當(dāng)然，在施工的過(guò)程當(dāng)中如果模板的綁扎不夠結(jié)實(shí)，在振搗的過(guò)程當(dāng)中造成了模板的跑?；蛘咂渌T如沉陷等等問(wèn)題時(shí)，也比較容易產(chǎn)生這一類(lèi)的裂縫。

1.2由于混凝土本身塑性產(chǎn)生的裂縫

混凝土澆筑以后，如果氣溫過(guò)高或者風(fēng)速較快，混凝土表面容易產(chǎn)生由于混凝土本身塑性形成的一些裂縫，裂縫的外形類(lèi)似干燥的泥漿表面，兩端的寬度較窄而中間的寬度較寬，而且裂縫的長(zhǎng)短不一致、相互之間也不連貫。

這種裂縫產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)橥饨缭驅(qū)е铝嘶炷帘砻娴乃终舭l(fā)過(guò)快，由于混凝土本身的化學(xué)反應(yīng)，體積急劇縮小，收縮的應(yīng)力大于混凝土之間連接的應(yīng)力從而產(chǎn)生裂縫。這類(lèi)裂縫的形成與風(fēng)速和溫度有著直接的關(guān)系，裂縫呈現(xiàn)龜裂狀，深度一般較淺。發(fā)生的時(shí)間為混凝土澆筑以后的四個(gè)小時(shí)左右，與施工工藝當(dāng)中的養(yǎng)護(hù)條件有著很大的關(guān)系，由于混凝土剛剛開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度，不足以抵抗這種收縮變形的應(yīng)力，水分丟失的速度越快，塑性收縮產(chǎn)生的裂縫越容易發(fā)生。

在我國(guó)當(dāng)今的條件之下，為了獲得更好的流動(dòng)性，泵送性，拌合站生產(chǎn)出來(lái)的混凝土的塌落度與砂率一般都很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一些普通的混凝土，水分特別容易丟失，因此一般在這類(lèi)混凝土的表面更容易形成裂縫。

1.3由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫

混凝土澆筑以后內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是放熱的反應(yīng)，尤其是對(duì)于一些大體積的混凝土，如果不能夠及時(shí)把這些熱量釋放掉，就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的溫度應(yīng)力，造成混凝土從內(nèi)部向外部的開(kāi)裂，混凝土?xí)盏綔囟鹊臒崦浝淇s的影響，如果變形不均勻收到約束就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致裂縫。一般來(lái)講當(dāng)表面的溫度與內(nèi)部的溫度相差超過(guò)20度的時(shí)候，混凝土內(nèi)部更容易產(chǎn)生裂縫造成混凝土結(jié)構(gòu)整體的破壞，因此要防治這類(lèi)裂縫，就必須想辦法降低混凝土內(nèi)部的溫度以及混凝土的內(nèi)外溫差。

1.4施工質(zhì)量引起的早期裂縫

在混凝土的施工過(guò)程當(dāng)中，可能會(huì)由于構(gòu)件的制作、運(yùn)輸、堆放、拼裝等過(guò)程造成混凝土質(zhì)量的不合格，如果混凝土的質(zhì)量低劣就會(huì)很容易造成開(kāi)裂，一些細(xì)長(zhǎng)的，壁厚薄的構(gòu)件更加容易出現(xiàn)開(kāi)裂，而裂縫出現(xiàn)的部位以及走向、寬度都各不相同。在這些裂縫中比較有代表性的第一個(gè)是保護(hù)層過(guò)厚的鋼筋，或者由于綁扎鋼筋工程踩踏而產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫，第二個(gè)是振搗不均勻、不密實(shí)導(dǎo)致的混凝土開(kāi)裂。第三是由于混凝土在攪拌與運(yùn)輸過(guò)程中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分蒸發(fā)過(guò)多產(chǎn)生的裂縫。

2.早期混凝土裂縫防治的對(duì)策與措施

2.1沉降塑性裂縫預(yù)防的措施

為了防治塑性裂縫，首先要采用流動(dòng)性比較低的混凝土澆筑構(gòu)件，盡量減少混凝土澆筑部位之間的差異，減少薄壁混凝土單獨(dú)澆筑的施工工藝，這樣能夠提高混凝土的整體性，減少由于沉降不均勻而產(chǎn)生的裂縫。具體需要控制的首先是混凝土的塌落度，少加水，其次要保證混凝土的均勻性，再運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中，混凝土運(yùn)輸車(chē)應(yīng)當(dāng)經(jīng)常旋轉(zhuǎn)攪拌，澆筑前更是應(yīng)當(dāng)高速攪拌20～30秒，這樣能夠使混凝土的整體性更好，再次就是要注意在施工當(dāng)中對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行控制，要對(duì)混凝土澆筑的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行檢查與監(jiān)督，對(duì)于澆筑過(guò)程中模板的位移情況以及混凝土的振搗情況進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)振搗中的漏振與過(guò)振現(xiàn)象出現(xiàn)，避免混凝土出現(xiàn)離析，最后就是禁止由于混凝土水分減少而在施工現(xiàn)場(chǎng)加水的行為。

2.2混凝土自身塑性裂縫的防治

這類(lèi)裂縫的防治措施就是盡量減少混凝土表面以及內(nèi)部的體積變化的差異，為了達(dá)到保持混凝土表面體積的目的，就要加強(qiáng)對(duì)于混凝土表面的養(yǎng)護(hù)，使混凝土在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中獲得大量的水不至于發(fā)生塑性裂縫。因此應(yīng)當(dāng)在混凝土澆筑以后及時(shí)進(jìn)行覆蓋灑水，預(yù)防該類(lèi)型裂縫的出現(xiàn)可以在澆筑混凝土之前用水澆濕模板與混凝土基層，這樣就不至于使得混凝土表面缺水。另外如果不得不在高溫的天氣或者是大風(fēng)的天氣之下對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)則要注意增加環(huán)境的濕度?；炷翑嚢枵驹谀軌驖M足混凝土的正常流動(dòng)性、塌落度以及可泵性的條件下應(yīng)當(dāng)盡量減少混凝土中水的含量，降低砂率，使混凝土獲得更好的保水性。

2.3混凝土溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施

混凝土溫度應(yīng)力裂縫要防治，就必須控制混凝土內(nèi)部與外部的溫度差異，在混凝土進(jìn)行冬季施工的時(shí)候應(yīng)當(dāng)增加保持混凝土表面溫度的設(shè)備，并提高混凝土養(yǎng)護(hù)的溫度，因?yàn)榛炷猎?攝氏度以下的溫度當(dāng)中，強(qiáng)度是不會(huì)上漲的，所以表面應(yīng)當(dāng)覆蓋一層棉被或者草席來(lái)保溫，帶模養(yǎng)護(hù)或者延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)的周期，保證混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并嚴(yán)格控制混凝土內(nèi)部的溫度差不大于20攝氏度。在炎熱的夏季如果要進(jìn)行混凝土的施工，可以用冰水拌合混凝土，降低混凝土的入模溫度，或者可以再大體積的混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷卻循環(huán)管，用冷水來(lái)給混凝土降溫，達(dá)到保持混凝土內(nèi)部溫度的目的。在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候可以采用分層澆筑的方法進(jìn)行澆筑，分層的厚度不大于30cm，防止混凝土由于過(guò)熱而產(chǎn)生裂縫，最后在混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程當(dāng)中還要注意對(duì)表面進(jìn)行保溫與保濕的操作，盡量延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，這樣在混凝土反應(yīng)初期的幾天當(dāng)中，如果有充足的水使其反應(yīng)，從而讓表面慢慢地冷卻、干燥，就能夠保證混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，最終有足夠的強(qiáng)度抵抗由于溫度變化而產(chǎn)生的表面拉力，這個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程主要有蓄水養(yǎng)護(hù)以及灑水養(yǎng)護(hù)的過(guò)程，一般硅酸鹽水泥以及普通硅酸鹽水泥的養(yǎng)護(hù)時(shí)間都不少于14天。

2.4由于施工造成裂縫的防治措施

為了防治由于施工過(guò)程當(dāng)中的不當(dāng)操作而造成的混凝土開(kāi)裂，首先要對(duì)澆筑之前的模板進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度能夠抵抗混凝土振搗產(chǎn)生的壓力，不至發(fā)生跑模現(xiàn)象，再澆筑過(guò)程當(dāng)中，也應(yīng)當(dāng)有施工員進(jìn)行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救工作，對(duì)振搗操作進(jìn)行規(guī)范，防止發(fā)生振搗不足、漏振或者過(guò)振的現(xiàn)象，防止混凝土下沉與離析，拆模必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，在施工中做好對(duì)人員的管理，防止綁扎鋼筋的工人對(duì)負(fù)彎矩筋進(jìn)行踩踏，造成局部保護(hù)層過(guò)厚從而容易產(chǎn)生開(kāi)裂的現(xiàn)象。

3.結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的建筑行業(yè)，經(jīng)常會(huì)遇到由于種種原因而發(fā)生的混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)于我國(guó)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及安全性能造成了一定程度的影響，因此必須對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的手段進(jìn)行防治，只有能夠做好對(duì)于混凝土裂縫的防治，才能夠預(yù)防以后施工質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，最大限度地保證施工的合格以及使用壽命內(nèi)不發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，保證社會(huì)人民的人身與財(cái)產(chǎn)的安全。