【摘要】在結(jié)構(gòu)混凝土施工過程中，混凝土表面常會出現(xiàn)各種病害，在這些病害中，混凝土裂縫是最為普遍的結(jié)構(gòu)性病害之一。它不僅影響了結(jié)構(gòu)的美觀，還會降低結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度，影響結(jié)構(gòu)的使用性能，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命，給人們的工作、生活、生產(chǎn)帶來了很多不便。因此，對引發(fā)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析、歸納及采取預(yù)防措施是非常有必要的。

【關(guān)鍵詞】：混凝土裂縫；產(chǎn)生原因；控制研究

前言

目前的土木建設(shè)工程，以混凝土結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位，混凝土結(jié)構(gòu)由于內(nèi)外因素的作用不可避免地存在裂縫，而混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有多種，但根本原因是混凝土中的拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，具體可歸結(jié)為溫度和濕度變化、外荷載產(chǎn)生的變形過大和施工方法不當(dāng)這三種原因。本研究除了簡述混凝土裂縫產(chǎn)生的原因外，還詳解了控制混凝土產(chǎn)生裂縫的手段，從而使廣大讀者對這方面的內(nèi)容有一個更加深入的了解。

1.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1沉降收縮裂縫

混凝土一般都采用柱塞泵泵送，泵送時會產(chǎn)生比較大的沖擊力，因此模板支撐系統(tǒng)必須經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，要復(fù)核鋼管強(qiáng)度、整體剛度、抗傾覆能力，并適當(dāng)加密立桿間距，減小和控制模板下?lián)铣潭龋员ＷC模板支撐系統(tǒng)有足夠的剛度來承受混凝土的澆筑沖力。一旦剛度不夠，混凝土就會產(chǎn)生沉降收縮裂縫。

1.2塑性裂縫

塑性收縮裂縫出現(xiàn)在暴露于空氣中的混凝土表面，裂縫較淺，長短不一，短的僅20cm-30cm，長的可達(dá)2m-3m，寬1mm-5mm，裂縫互不連貫，類似干燥的泥漿面。

1.3溫度裂縫

水泥水化過程中放出大量的熱，且主要集中在澆筑后的前7d內(nèi)，一般每克水泥可以放出502J的熱量，如果以水泥用量350kg/立方米-550kg/立方米來計(jì)算，每立方米混凝土將放出17500kJ-27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升高。尤其是對大體積混凝土來說，這種現(xiàn)象更為嚴(yán)重。因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同，所以，混凝土可形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度應(yīng)力和溫度成正比，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過混凝土的內(nèi)外約束應(yīng)力（包括混凝土抗拉強(qiáng)度）時，就會產(chǎn)生裂縫。這種裂縫初期出現(xiàn)時很細(xì)，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿的情況。

2.防止混凝土產(chǎn)生裂縫的措施

2.1防止發(fā)生沉降收縮裂縫的控制措施

混凝土模板支撐系統(tǒng)要做到構(gòu)造合理、重點(diǎn)加強(qiáng)，特別需要注意的是不能缺少掃地桿。模板拼縫要滿足施工及規(guī)范要求，做到不漏水、不漏漿，為保證樓板厚度應(yīng)嚴(yán)格控制模板和混凝土頂標(biāo)高。

2.2防止發(fā)生塑形裂縫的控制措施

防止發(fā)生塑形裂縫的控制措施有以下幾個：第一，選用水泥時，宜選用鋁酸三鈣谷量較低，細(xì)度不宜過細(xì)，礦渣含量不宜過多的水泥，砂不應(yīng)該選用特細(xì)砂。在確定配合比時，應(yīng)采用低水灰比，低水泥用量和低用水量，選用級配良好的砂子和石子。氣溫較低時，在混凝土中摻加促凝刑，以加速混凝土的凝結(jié)和強(qiáng)度發(fā)展。第二，澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕透，避免吸收混凝土中的水分。第三，振搗密實(shí)，減少混凝土的收縮量。施工中應(yīng)加強(qiáng)振搗，提高密實(shí)度，加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，延遲收縮發(fā)生，以避免在早期混凝土強(qiáng)度較低時，出現(xiàn)過大的收縮而造成裂縫。第四，采用合理的構(gòu)造措施。收縮裂縫多出現(xiàn)在伸縮縫間距過大的建筑中，有的建筑物溫度收縮的間距雖符合規(guī)范中使用要求，但由于施工周期長，結(jié)構(gòu)在較長時間內(nèi)為暴露在大氣中的露天結(jié)構(gòu)，其收縮變化明顯比室內(nèi)結(jié)構(gòu)要大，因此，大多在施工期間出現(xiàn)裂縫，故在結(jié)構(gòu)中斷面薄弱處、應(yīng)力集中處宜采取加強(qiáng)措施。第五，在氣溫高、風(fēng)速大、干燥的天氣時施工，加擋風(fēng)設(shè)施?；炷翝仓髴?yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤。大面積混凝土宜澆完一段，養(yǎng)護(hù)一段。在炎熱季節(jié)，需加強(qiáng)表面的抹壓和養(yǎng)護(hù)。必要時加設(shè)遮陽擋風(fēng)及噴霧設(shè)施等。第六，避免各種應(yīng)力疊加?；炷馏w積較大時，要防止各種收縮應(yīng)力疊加，在結(jié)構(gòu)應(yīng)力復(fù)雜、應(yīng)力集中或應(yīng)力較大的部位，特別要防止出現(xiàn)過大的收縮應(yīng)力。

2.3防止發(fā)生溫度裂縫的控制措施

防止發(fā)生溫度裂縫的控制措施主要有以下幾個：第一個控制措施，考慮選擇粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥或復(fù)合水泥，對于體積較大的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先選擇中熱水泥甚至低熱水泥。其次，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。為更好地控制水化熱所造成的溫度升高，可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載時的情況，并和設(shè)計(jì)單位協(xié)商，以56d或90d抗壓強(qiáng)度代替28d抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。對大體積鋼筋混凝土基礎(chǔ)的高層建筑，28d不可能影響混凝土結(jié)構(gòu)，因此，將試驗(yàn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的齡期推遲到56d或90d是合理的；第二個控制措施，在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝、引氣劑的外加劑，可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。由于其減水作用和分散作用，在降低用水量和提高強(qiáng)度的同時，還可以減少水化熱，放熱峰的出現(xiàn)時間，從而減少溫度裂縫。第三個控制措施，澆筑大體積混凝土結(jié)構(gòu)不得已而采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，應(yīng)考慮在保證強(qiáng)度指標(biāo)的情況下，摻加一定量活性摻合料（如粉煤灰、礦渣微粉等），活性摻合料對水泥的替代越大，降低混凝土溫升的效果越好。摻加粉煤灰混凝土的溫度和水化熱，在 1d- 28d 齡期內(nèi)，摻入粉煤灰的百分?jǐn)?shù)就是溫度和水化熱降低的百分?jǐn)?shù)，即摻加 20%粉煤灰的水泥混凝土，其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的 80%，可見摻加粉煤灰對降低混凝土的水化熱和溫升的效果是非常顯著的。

3.加固混凝土的措施

3.1加大截面加固法

該法施工工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)師需要具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)；該方法適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固；但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

3.2粘貼鋼板加固法

該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平。

3.3粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法

粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。

3.4置換混凝土加固法

該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點(diǎn)；適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。

4.結(jié)語

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。所以，我們需對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，研究出更合理的方法應(yīng)對各類混凝土施工裂縫，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

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