淺談混凝土構筑物裂縫原因分析與預防措施

　　關鍵詞：混凝土結構，裂縫，原因分析，預防

 

　　混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料，尤其工業(yè)建筑改擴建項目，在施工和使用過程中，當發(fā)生溫度、濕度變化，軋機震動、地基不均勻沉降時，極容易產生裂縫�；炷�土裂縫產生的原因也有很多種：

 

　　1.1 材料質量

　　 材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好。工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”，所以說只有材料的質量關把好了，工程質量才會在根本上得到保證。

　　1.2 地基變形

　　 在鋼筋混凝土結構中，造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況，由于地基變形的應力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

　　1.3 施工工藝

　　 施工工藝著重強調以下幾點:

　　1.3.1 水分蒸發(fā)、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發(fā)，導致混凝土內外溫差較大使混凝土的形變超過極限而引起的裂縫;混凝土在硬化的過程中由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫，這種裂縫的寬度有時會很大，甚至會貫穿整個構件。

　　1.3.2 混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使是縫產生的直接或間接原因。

　　1.3.3混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應，析出的膠狀堿—硅膠從周圍介質中吸水膨脹，體積增大到三倍從而使混凝土脹裂產生裂縫。

　　1.4 模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太大或太小，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

　　1.5 結構受荷

　　 結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用時都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%一40%的設計荷載，就可能出現裂縫，肉眼一般不能察覺，而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的。在鋼筋混凝土設計規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2一0.3nun.對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構件上出現裂縫則應認為有害，需加以認真分析，慎重處理。

　　1.6 濕度變形裂縫

　　 普通混凝土在空氣中硬結時，體積會發(fā)生收縮，由此而在構件內產生拉應力，在早期混凝土強度較低時，混凝土收縮值最大。因此，若構件早期養(yǎng)護不良，極易產生收縮裂縫。

　　1.7 徐變裂縫

　　 結構構件在內應力的作用下，除瞬時彈性變形外，其變形值隨時間的延長而增加的現象稱為徐變變形。據文獻記載受彎構件由于徐變變形的作用，其長期變形值可增加2～3倍，因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應力，造成裂縫的出現。論文發(fā)表。預應力構件因徐變會產生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構件的拉區(qū)，其特征與承受荷載出現裂縫相同。

 

　　2.1 材料選用

　　2.1.1 水泥:應選用水化熱較低的水泥，嚴禁使用安全性不合格水泥。對于商品混凝土，則要在滿足其可泵性、和易性的前提下盡量減小出機時的塌落度、降低砂率、并嚴格控制骨料的含泥量等。論文發(fā)表。

　　2.1.2 粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料。論文發(fā)表。級配良好，孔隙率小，無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規(guī)定。

　　2.1.3 細骨料:宜用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂。

　　2.1.4 外摻料:宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

　　2.2 配料

　　2.2.1 配合比設計:采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮。

　　2.2.2禁止任意增加水用量。

　　2.2.3 配制混凝土時計量應準確，要嚴格控制灰比和水泥用量，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆灌。

　　2.3 配筋

　　 鋼筋配置應嚴格按施工圖施工，尤其重視以下各點:

　　2.3.1 從塑性鉸區(qū)延性考慮鋼筋品種、規(guī)格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響，做到強度弱梁。

　　2.3.2 鋼筋位置要正確。保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂，鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

　　2.4 模板工程

　　 鋼筋混凝土結構裂縫的預防，在模板工程中應注意以下各點:

　　2.4.1 模板構造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。

　　2.4.2 模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載(特別是動荷載)作用下，模板變形過大造成開裂。

　　2.4.3 合理掌握拆模時間，拆模時間不能過早，應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值。

　　2.5 混凝土澆筑

　　2.5.1 混凝土澆筑時應防止離析顯現，振搗應均勻、適度。

　　2.5.2 加強混凝土的早期養(yǎng)護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，更應及早進行噴水養(yǎng)護。當澆水養(yǎng)護有困難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保溫等方法。

　　2.6 施工技術

　　2.6.1 加強地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后及時通知勘察及設計單位到場驗收。對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利地質情況時，必須先對其加固處理，并經驗收后，方可進行下一步施工。

　　2.6.2 開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。相鄰建(構)筑物間距較近時，一般應先施工較深基礎，以防止基坑開挖破壞已建基礎的地基。

　　　　2.6.3 設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養(yǎng)護的基本要求，確定外加劑的品種和摻量，確保混凝土收縮與膨脹相抵消；

　　2.6.4 施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振，且在第一次振搗后要進行第二次振搗。

　　 以上對混凝土的裂縫原因及預防措施進行了理論和實踐上的初步探討，混凝土裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質量，在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施，盡可能采取有效的技術措施控制裂縫，使結構盡量不出現裂縫，或盡量減少裂縫的數量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現，以確保工程質量，使建筑物具備良好的耐久性和結構穩(wěn)定性。具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

 

[1]王鐵龍.工程結構裂縫控制.北京:中國建筑工業(yè)出版社.

[2]陳志源.土木工程材料（第2版）武漢理工大學出版社.