混凝土裂縫成因及預(yù)防措施

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摘要:裂縫是建筑工程中最常見的質(zhì)量問題之一，通過多年的現(xiàn)場(chǎng)觀察和實(shí)踐，現(xiàn)主要從混凝土裂縫隙產(chǎn)生的原因，防裂方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和探討。 

關(guān)鍵詞:混凝土裂縫產(chǎn)生原因防裂措施  abstract: cracks are building engineering is one of the most common quality problems, through many years of observation and practice, is mainly from the concrete crack the causes of aperture, guards against the crack briefly in this paper.  keywords: concrete measures to crack the cause of the tear  中圖分類號(hào)：tu37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)  引言  隨著混凝土在建筑工程中應(yīng)用的大量推廣與應(yīng)用，但由于各種原因，導(dǎo)致一些建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)在安全性、適應(yīng)性和耐久性上不能完全滿足規(guī)范和使用上的一些要求。這其中最常見的質(zhì)量問題之一便是裂縫。裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使鋼筋等材料產(chǎn)生銹蝕，同時(shí)會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性及抗?jié)B性，削弱構(gòu)件的承載力，從而影響建筑物的外觀和使用壽命。甚至有可能危及到建筑物的使用安全，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到人的生命財(cái)產(chǎn)安全，本文就裂縫產(chǎn)生的原因及其防裂措施進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和探討。  一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因  混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，但究其原因，主要有施工、設(shè)計(jì)及混凝土原材料、后期養(yǎng)護(hù)等三方面的原因，以下將逐一具體分析。  1、混凝土原材料的質(zhì)量方面：  1.1 水泥  1.1.1由于普通水泥水化熱較高，水泥在混凝土中，水化熱不易散發(fā)，內(nèi)部溫度過高與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，從而在混凝土表面形成一些裂縫。  1.1.2 水泥凝結(jié)或膨脹不正常，如水泥安定性不穩(wěn)定，水泥中含有游離氧化鈣或氧化鎂。這些成分在和水化合后，會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，出現(xiàn)裂縫。  1.2 粗骨料  1.2.1 粗骨料粒徑不符合混凝土規(guī)范要求，級(jí)配不合理，造成每立方米混凝土中水泥用量增加，從而使水化熱增加，混凝土和易性較差，增加了裂縫產(chǎn)生的可能性。  1.2.2 粗骨料中含有其它一些堿性礦物質(zhì)，這種骨料一旦與堿性很強(qiáng)的水泥產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后，便生成有膨脹能力的堿——硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞，產(chǎn)生裂縫。  1.3 細(xì)骨粒  1.3.1 粉砂含泥量過大，采用這種粉砂配制的混凝土收縮較大，抗拉強(qiáng)度低，容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。  1.3.2 在澆筑混凝土?xí)r，特別是采用泵送混凝土?xí)r，為了滿足泵送條件，增大混凝土的坍落度和流動(dòng)性，從而使局部粗骨料少，砂漿多的現(xiàn)象，造成混凝土脫水干縮時(shí)產(chǎn)生表面裂縫。  2、施工質(zhì)量方面。  2.1 混凝土澆筑完畢后，表面過分抹干壓光，因而使細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量較大的水泥漿層，水泥漿中的游離氫氧化鈣，與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣引起混凝土表面碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土表面龜裂。  2.2 混凝土在施工過程中過分振搗，造成粗骨料大量沉降擠出水分、空氣。從而使混凝土表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面呈現(xiàn)出砂漿層，它比下層的混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。  2.3、模板、墊層在混凝土澆筑之前灑水濕潤(rùn)不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的縮性收縮產(chǎn)生裂縫。  2.4、混凝土澆筑過程中，施工工藝不當(dāng)，在鋼筋混凝土中混凝土保護(hù)層過大。片面追趕工期，過早拆模以及在混凝土澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎，材料吊運(yùn)等施工活動(dòng)，造成混凝土強(qiáng)度未達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，便受到?jīng)_擊振動(dòng)荷載的作用，而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成，便難以閉合，形成永久性裂縫。  2.5、混凝土的收縮（溫度裂縫），混凝土在硬件化初期，主要是由于水泥的水化作用產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象，從而造成混凝土出現(xiàn)內(nèi)外溫差，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，在混凝土的凝結(jié)初期，這種溫差易在混凝土的表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，混凝土的表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。  3、設(shè)計(jì)方面  3.1 地基的不均勻沉降，由于地基的不均勻沉降，往往會(huì)造成一些現(xiàn)澆板和墻面的裂縫，而對(duì)于一些地質(zhì)情況較為復(fù)雜的地基，要想保證地基的絕對(duì)沉降均勻，則是相當(dāng)不容易的。  3.2 由于荷載作用引起的裂縫，如果設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)澆板的配筋計(jì)算過程中，只根據(jù)其承載能力來確定配筯量，一旦忽略了對(duì)板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗(yàn)算，由此亦將引起裂縫的產(chǎn)生。這些裂縫有時(shí)還會(huì)超過規(guī)范的最大允許值。  3.3 在房屋結(jié)構(gòu)的體型突變位置未設(shè)置必要的伸縮縫。特別是房屋長(zhǎng)度過長(zhǎng)。平面布局凹凸較多，即轉(zhuǎn)角多，這些轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位。一旦受到混凝土收縮及溫差變化極易產(chǎn)生裂縫。  二、混凝土裂縫的預(yù)防措施  1、混凝土原材料質(zhì)量方面  1.1 盡可能地采用早期水化熱較低的水泥，在不影響水泥活性的情況下，盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減少，以減少水化熱的放熱速率，同時(shí)嚴(yán)格對(duì)水泥進(jìn)行安定性檢驗(yàn)。  1.2 對(duì)粗骨料要選用粒徑適當(dāng)，級(jí)配良好，不含有害礦物質(zhì)的石子配制混凝土。  1.3 細(xì)骨料宜采用配良好的中粗砂，因其孔隙率小，總表面積小，這樣混凝土的用水量和水泥用就可減少，水化熱就低，裂縫就會(huì)減少，另一方面要嚴(yán)格控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，同時(shí)還會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。因此，細(xì)骨料盡量用干凈的中粗砂。  1.4、采取嚴(yán)把原材料進(jìn)貨關(guān)，認(rèn)真地對(duì)進(jìn)場(chǎng)的粗、細(xì)骨料進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí)，嚴(yán)格控制混凝土施工配合比，根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土的和易性要求確定配合比，嚴(yán)格控制水和水泥用量，選擇級(jí)配合理的粗細(xì)骨料，減小空隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。  2、施工質(zhì)量方面  2.1 在混凝土澆筑之前，必須先將模板和基層澆水充分濕潤(rùn)，在混凝土的振搗過程中，要做到既振搗密實(shí)、充分，又要避免振搗過度。  2.2 混凝土在拌制過程中，計(jì)量要準(zhǔn)確，嚴(yán)格控制混凝土坍落度。  2.3 加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)，可以避免混凝土表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫的發(fā)生。防止強(qiáng)風(fēng)和烈日曝曬。盡量避開在太陽輻射較高時(shí)間段澆筑混凝土，降低混凝土的入模溫度，對(duì)于混凝土板面應(yīng)及時(shí)用材料覆蓋、保溫、認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。  2.4 嚴(yán)格施工操作程序，不盲目趕工，杜絕過早上傳荷載和過早拆模。  3、設(shè)計(jì)方面  3.1 對(duì)于地基的不均勻沉降，可以通過調(diào)整基礎(chǔ)的選型來對(duì)樓房沉降和沉降差進(jìn)行控制，如采用深基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)等方式以減少這類裂縫的發(fā)生。  3.2 對(duì)于現(xiàn)澆板，盡可能在板角設(shè)置輻射筋，現(xiàn)澆板的四周雖已配置負(fù)筋，但針對(duì)絕大多數(shù)板裂縫產(chǎn)生于板角這一現(xiàn)象，配置輻射筋，使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與輻射筋相一致，從而使其能有效地抑制裂縫的產(chǎn)生。  3.3 在房屋的平面布局上盡量減少凹凸現(xiàn)象和設(shè)置必要的伸縮縫，如果平面轉(zhuǎn)角過多，則薄弱部位越多，而這些部位由于應(yīng)力集中往往是裂縫的多發(fā)區(qū)。  三、加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)  養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作，養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)表溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，拆模后立即回土或覆蓋保護(hù)，同時(shí)預(yù)防近期驟冷氣候影響，以控制內(nèi)表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。養(yǎng)護(hù)用水的溫度應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)的的混凝土表面溫度接近，一面認(rèn)為造成混凝土表面產(chǎn)生溫度梯度，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，不僅要滿足強(qiáng)度增長(zhǎng)的需要，還應(yīng)通過溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。溫度控制就是對(duì)混凝土的澆筑溫度和混凝土內(nèi)部的最高溫度進(jìn)行控制在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：①混凝土的中心溫度與表面之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20℃；當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于25℃～30℃。②混凝土拆模時(shí)，混凝土的溫差不超過20℃。其溫差應(yīng)包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫。③采用內(nèi)部降溫法來降低混凝土內(nèi)外溫差。④保溫法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料（如草袋、鋸木、濕砂等），在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強(qiáng)度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。⑤混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng)片，增強(qiáng)混凝土的抗裂性，防止混凝土收縮時(shí)產(chǎn)生干裂。  結(jié)束語  綜上所述，混凝土裂縫的出現(xiàn)，輕則影響建筑物的外觀，重則危極到建筑物的安全，從而影響其使用功能。因此，對(duì)于混凝土裂縫要進(jìn)行認(rèn)真研究。區(qū)別對(duì)待，采用合理的施工方法進(jìn)行處理，避免和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。同時(shí)，采用正確的補(bǔ)救措施，以提高混凝土的使用性能和使用質(zhì)量，在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物完全穩(wěn)定的工作。  參考文獻(xiàn)  [1]周克已。房屋工程施工[m]；中央廣播電視大學(xué)出版社2008.12  [2]何益斌。建筑知識(shí)[m]；中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用pdf形式查看。