【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)以其取材方便、可模性好、耐久耐火、節(jié)約鋼材等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于土木工程之中，但混凝土結(jié)構(gòu)自重大、抗裂性差、性質(zhì)脆等缺點(diǎn)卻使混凝土成為工程施工中的主要病患。本文分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，并提出了有效的控制措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫；產(chǎn)生原因；控制措施

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)以其取材方便、節(jié)約鋼材、耐久耐火、可模性好、剛度大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于土木工程和路橋工程中，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活中起著極為重要的作用。但是，混凝土結(jié)構(gòu)自身的缺點(diǎn)，如自重大、抗裂性差、性質(zhì)脆等，也嚴(yán)重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的使用，成為工程施工中的主要病患。在混凝土結(jié)構(gòu)眾多病變之中，裂縫病害較為普遍，混凝土裂縫不僅影響了結(jié)構(gòu)的美觀，同時(shí)也降低了混凝土的強(qiáng)度，影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能和使用安全，給經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活帶來諸多不便。因此，加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因的分析，并采取積極有效的控制措施，在混凝土結(jié)構(gòu)的使用中有著極為重要的意義。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因

混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，包括如溫度濕度變化、結(jié)構(gòu)荷載、地基沉降、施工工藝、設(shè)計(jì)構(gòu)造等都有可能引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。

2.1 設(shè)計(jì)構(gòu)造原因

在設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，是混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。包括如混凝土構(gòu)件斷面、開洞留槽應(yīng)力、構(gòu)件預(yù)應(yīng)力施加、構(gòu)件鋼盤配置、構(gòu)件收縮變形、附加箍筋或吊筋設(shè)置、結(jié)構(gòu)縫設(shè)置、混凝土等級(jí)配置等，在設(shè)計(jì)時(shí)如果考慮不周，都會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫病害，影響混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和使用性能。

2.2 材料原因

材料是引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害的又一重要原因。比如粗細(xì)集料含泥量過大，集料顆粒級(jí)配不良、間斷級(jí)配；骨料針片含量過大、粒徑過細(xì)、用灰量用水量過多；外加劑、摻和料選擇不當(dāng)，摻量不適宜；水泥品種選擇不當(dāng)，對(duì)收縮值考慮不周，如礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、礬土水泥、快硬水泥等各品種水泥的收縮值之間并不相同，而存在著巨大的差異；以及水泥等級(jí)和混凝土強(qiáng)度等等原因，如果在使用時(shí)未作充分考慮，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用和配制，將會(huì)導(dǎo)值混凝土收縮增大，產(chǎn)生裂縫病害。

2.3 施工工藝原因

施工工藝是造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害的又一主要原因。在實(shí)際施工中，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫病害的原因很多，如集料、骨料的運(yùn)輸、攪拌、澆灌、搗實(shí)存在缺陷和疏漏；未按要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土早期脫水；模板搭設(shè)不當(dāng)造成漏水、漏漿，或支撐下沉、過早拆?；虿鹉２划?dāng)?shù)?；施工過程未注意鋼筋表面污染問題；在混凝土澆注時(shí)對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)，未注意混凝土降溫和保溫工作；現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)出現(xiàn)超張或偏心等情況，都有可能引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害。

2.4 荷載原因

引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害的荷載包括施工中的荷載和使用過程中的荷載兩大類，兩大類荷載都有可能引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。施工過程中的荷載，如混凝土早期受震、構(gòu)件堆放擠壓、運(yùn)輸碰撞擠壓、吊裝時(shí)墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工中張拉應(yīng)力值過大等都可能產(chǎn)生裂縫。使用荷載所引起的裂縫病害，一般常見于梁、板等受彎構(gòu)件中，通常普通混凝土在承受30%-40%設(shè)計(jì)荷載時(shí)，就可能出現(xiàn)裂縫病害，這種裂縫一般靠肉眼不能察覺，對(duì)使用也不會(huì)造成什么影響，被稱為無害裂縫。但當(dāng)構(gòu)件承受荷載達(dá)到極限破壞荷載時(shí)，也就是設(shè)計(jì)荷載1.5倍以上時(shí)，所產(chǎn)生的裂縫將會(huì)嚴(yán)重影響構(gòu)件的使用性能，通常超過規(guī)定寬度即0.2-0.3mm的裂縫，即對(duì)構(gòu)件的使用造成不良影響，成為有害裂縫，對(duì)這種有害裂縫需要認(rèn)真分析原因并及時(shí)處理。

3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施

要控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)根據(jù)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因入手，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用配合、現(xiàn)場施工操作等方面進(jìn)行控制。

3.1 設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命有著決定性的影響。在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮混凝土的溫度效應(yīng)、收縮效應(yīng)，以及混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性，相關(guān)構(gòu)件的荷載情況。對(duì)于處于約束下的結(jié)構(gòu)因?yàn)闆]有足夠的變形余地，需要采取有力措施防止裂縫產(chǎn)生，對(duì)于處于無約束條件下完全處于自由變形狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，則應(yīng)有足夠變形余地，針對(duì)不同情況采用不同的結(jié)構(gòu)方案和使用不同材料。對(duì)于結(jié)構(gòu)斷面，應(yīng)盡量在設(shè)計(jì)時(shí)即避免因?yàn)閿嗝孀冃嗡鸬膽?yīng)力效應(yīng)，當(dāng)無法避免時(shí)應(yīng)采取加強(qiáng)措施。針對(duì)混凝土收縮所引起的常見混凝土裂縫病害，可以考慮采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)，比如在混凝土中摻入膨脹劑等，來補(bǔ)償混凝土的收縮，解決因?yàn)槭湛s值過大而產(chǎn)生裂縫的問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件，梁、柱等受彎構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)注意其構(gòu)造鋼筋的配置，采用適合的鋼筋直徑和數(shù)量。

3.2 材料選擇和級(jí)配

不同結(jié)構(gòu)因?yàn)槭芰μ匦院秃奢d情況，對(duì)混凝土強(qiáng)度有著不同的要求，因此要根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的水泥品種，在非必要情況下應(yīng)當(dāng)盡量避免采用早強(qiáng)水泥。對(duì)砂、石等原料的選用，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范要求嚴(yán)格控制其大小和含泥量。為了降低水泥用量、降低水化熱，同時(shí)改善泥凝土的使用性能和構(gòu)建成本，應(yīng)當(dāng)積極選用摻合料和外加劑?；炷裂a(bǔ)償收縮技術(shù)可以很好的解決混凝土收縮值過大引起的裂縫病害，但在選用膨脹劑時(shí)，要充分考慮不同品種的膨脹劑在不同摻量下膨脹效果的差別，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一定要經(jīng)過大量的試驗(yàn)來確定膨脹劑品種和摻量。材料的級(jí)配在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量減少水泥用量，選用低水灰比、低用水量進(jìn)行施工。材料級(jí)配設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)深入施工現(xiàn)場，根據(jù)現(xiàn)場情況，包括澆注能力、振搗水平、構(gòu)件截面等情況，選用合理的混凝土坍落度，并對(duì)現(xiàn)場砂、石等材料實(shí)際情況調(diào)整級(jí)配，指導(dǎo)現(xiàn)場作好混凝土養(yǎng)護(hù)工作。

3.3 現(xiàn)場施工方面

除了材料和設(shè)計(jì)外，現(xiàn)場施工也是控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的重要組成部分。如混凝土澆搗時(shí)，要注意振搗棒插拔速度，應(yīng)快插慢拔，對(duì)不同的混凝土坍落度要用不同的振搗時(shí)間，避免出現(xiàn)過振或漏振情況。為了排除凝土內(nèi)部水分和氣泡，應(yīng)盡量采用二次振搗和二次抹面技術(shù)。在構(gòu)造模板時(shí)，要防止因模板間的變形引起混凝土裂縫，使用具有足夠剛度的模板和支架，以免在施工荷載作用下造成模板變形。拆模時(shí)間要注意不能過早也不能過晚，過早將會(huì)造成早齡期混凝土的損壞和開裂，過晚則容易錯(cuò)過混凝土水化熱峰值，錯(cuò)過最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)。新澆混凝土應(yīng)特別注意早期養(yǎng)護(hù)工作，尤其是構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，盡量減少混凝土在早期產(chǎn)生收縮。對(duì)于厚大體積混凝土，要充分考慮水化熱問題，采取必要措施避免水化熱高峰集中出現(xiàn)，并采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，防止混凝土?nèi)外溫差過大引起溫度裂縫。

4 結(jié)束語

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害是常見病害之一，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命有著不良影響。在實(shí)際應(yīng)用中，我們要從造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因出發(fā)，從多方面入手，包括設(shè)計(jì)、材料、施工等采取必要的控制措施，減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫病害的出現(xiàn)。

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