周志忠

（蘭州市教育局基本建設(shè)辦公室，730000）

混凝土裂縫的成因及控制分析

周志忠

（蘭州市教育局基本建設(shè)辦公室，730000）

本文主要從材料、配合比、設(shè)計(jì)、施工、管理、養(yǎng)護(hù)等方面分析了影響混凝土裂縫的原因進(jìn)而針對(duì)性地提出相應(yīng)的控制方法。

混凝土；裂縫；控制；原因

一、混凝土裂縫的成因

1.材料原因

粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。

水泥安定性不穩(wěn)定，如水泥中含有生石灰或氧化鎂，這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹，產(chǎn)生裂縫，使用水泥超過保質(zhì)期，一些小水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量不穩(wěn)定等。

水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響很大?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

2.設(shè)計(jì)原因

設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算；計(jì)算模型不合理：結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)施工的可能性考慮不周：設(shè)計(jì)斷面不足鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤：結(jié)構(gòu)剛度不足：構(gòu)造處理不當(dāng)；設(shè)計(jì)圖紙交代不清；未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。采用的混凝土等級(jí)過高，造成用灰量過大，對(duì)收縮不利等。

3.材料配合比原因

設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)。 配合比中水灰比過大。

單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。

配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值。

配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。

4.現(xiàn)場(chǎng)施工過程及養(yǎng)護(hù)原因

不按規(guī)范施工或野蠻施工，如提前拆除模板支撐頂桿、混凝土剛澆灌幾小時(shí)就在上面吊裝大量施工材料或混凝土輸送泵管從上面經(jīng)過，擾動(dòng)正在處于水化熱過程中的樓板等，也就是混凝土沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就受撞擊或超荷載堆放物體造成開裂。

一般工程采用商品混凝土，而其流動(dòng)性較大，振搗時(shí)間不宜過長，振搗時(shí)間長，在振搗處會(huì)出現(xiàn)富漿部位，富漿部位較容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，終凝后繼續(xù)收縮發(fā)展成貫通裂縫。

二、混凝土裂縫的控制措施

1.材料控制

砂石率的選擇：適當(dāng)砂石率的選擇對(duì)控制混凝土的裂縫有積極作用，混凝土的干燥收縮隨砂石率的增大而增大。

選用中低水化熱水泥，可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小，用以減少混凝土升溫，如選用礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽非早強(qiáng)型水泥。

采用混凝土雙摻技術(shù)，即在混凝土中加入優(yōu)質(zhì)粉煤灰，摻入的量一般為水泥用量的20%左右，摻入緩凝型減水劑，用量為水泥用量的 1.0%左右。

加入U(xiǎn)EA或AEA膨脹劑，用量為水泥用量的14%左右，使混凝土在凝固過程中不產(chǎn)生收縮，還可以提高混凝土自身的防水能力。

2.設(shè)計(jì)方面的控制

（1）合理設(shè)置伸縮縫和后澆帶

同一材料的收縮和膨脹線性系數(shù)為一定值時(shí)，其面積越大、體形越大，那么收縮或溫差應(yīng)力引起的變形及產(chǎn)生裂縫的可能性就越大。因此，合理設(shè)置長體形建筑的伸縮縫是控制混凝土溫差變形裂縫的一項(xiàng)有效措施。

(2)適當(dāng)?shù)脑龃蟀搴窈蜆?gòu)件配筋率

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋對(duì)于抵抗和控制收縮和溫差變形而產(chǎn)生的裂縫，發(fā)揮著主導(dǎo)作用?，F(xiàn)行規(guī)范中除了對(duì)混凝土構(gòu)件的縱向配筋規(guī)定了最小配筋率外，還規(guī)定當(dāng)溫度等因素對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響時(shí)，需要適當(dāng)增加構(gòu)件的配筋率。設(shè)計(jì)人員對(duì)此應(yīng)該予以重視，在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮工程所出區(qū)域的氣候特點(diǎn)和建筑物的不同部位（如外露構(gòu)件），適當(dāng)?shù)脑龃髽?gòu)件的配筋率。

(3)框架柱網(wǎng)外的懸挑梁板處的裂縫一般平行于板的短邊并貫通封口梁側(cè)

產(chǎn)生的主要原因是該位置的構(gòu)件受外界溫差影響產(chǎn)生較大的變形應(yīng)力，因此外露梁板是溫差裂縫的多發(fā)區(qū)域。設(shè)計(jì)控制方法是在板面長度方向構(gòu)造筋Φ8@200通長。屋面板是收縮及溫差變形裂縫產(chǎn)生較多的地方，因此所有板的負(fù)彎矩筋不應(yīng)切斷。

3.材料配合比的控制

混凝土配合比應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55的規(guī)定，根據(jù)要求的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、耐久性及工作性等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)外，其配制的混凝土還應(yīng)符合有關(guān)的規(guī)定。

干縮率：混凝土90d的干縮率易小于0.06%。

用水量：不宜大于170kg/m3。

水泥用量：普通強(qiáng)度等級(jí)的混凝土宜為270～450千克每立方米，高強(qiáng)混凝土不宜大于550千克每立方米。

水膠比：應(yīng)采用適當(dāng)較小的水膠比。混凝土水膠比不已大于0.60。 砂率：在滿足工作性要求的前提下，應(yīng)采用較小的砂率。

4.現(xiàn)場(chǎng)管理方面的控制

首先，要增加技術(shù)含量，加強(qiáng)技術(shù)管理。建立技術(shù)交底責(zé)任制，并加強(qiáng)施工質(zhì)量檢驗(yàn)、監(jiān)督和管理，從而提高質(zhì)量：嚴(yán)格依照施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，建立健全質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)制度。其次，實(shí)行全面的質(zhì)量管理，全面提高工程質(zhì)量。

5.施工時(shí)的控制

(1)運(yùn)輸措施

運(yùn)輸混凝土?xí)r，應(yīng)能保持混凝土拌和物的均勻性，不應(yīng)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，運(yùn)送容器應(yīng)不漏漿，內(nèi)壁光滑平整，具有防曬、防風(fēng)、防雨雪、防寒設(shè)施，并宜快速運(yùn)輸。運(yùn)送頻率，應(yīng)保證混凝土施工的連續(xù)性。嚴(yán)禁向運(yùn)輸?shù)綕仓攸c(diǎn)的混凝土中任意加水。

由攪拌、運(yùn)輸?shù)綕仓肽?yīng)當(dāng)不高于 25℃時(shí)，持續(xù)時(shí)間不宜大于 90min，當(dāng)氣溫高于 25℃時(shí)，持續(xù)時(shí)間不宜大于 60min。當(dāng)混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時(shí)，持續(xù)時(shí)間應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。

(2)振搗控制

振搗混凝土的過程中，對(duì)較薄混凝土樓板，嚴(yán)禁以拖拉方式振搗，嚴(yán)禁以鐵鍬拍打混凝土的方式代替振搗工作，振搗要均勻，既不漏振、過振也不欠振，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間。二次振搗和多次抹面根據(jù)商品混凝土的特點(diǎn)，做好二次振搗和多次抹面，讓塑性沉降裂縫和干縮裂縫及時(shí)得到愈合。

(3)養(yǎng)護(hù)措施

為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強(qiáng)度不斷增長，必須對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)目的，一是創(chuàng)造各種條件使水泥充分水化，加速混凝土硬化：二是防止混凝土成型后暴曬、風(fēng)吹、寒冷等條件而出現(xiàn)的不正常收縮、裂縫等破損現(xiàn)象。當(dāng)混凝土外加劑對(duì)養(yǎng)護(hù)有特殊要求時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按其要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

三、結(jié)語

混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在施工中應(yīng)盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，把混凝土裂縫控制在可以接受的程度上，從而確保工程質(zhì)量。

[1]陳裕新.淺析鋼筋混凝土裂縫的預(yù)防和控制[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009(11)：178.

[2]郭秀崗，郭慧芝．淺談商品混凝土樓板裂縫的控制措施[L]．山西建筑。2011，(21)．

[3]楊耀祥．淺談建筑工程施工中裂縫的預(yù)防措施[J]．中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010，(07)．

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1007-6344（2015）08-0064-01

周志忠，男，漢族，生于1959年1月，工作單位：蘭州市教育局基本建設(shè)辦公室