方曉青

永城職業(yè)學(xué)院（476600）

混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

方曉青

永城職業(yè)學(xué)院（476600）

混凝土裂縫的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，從而影響到混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能及安全性能。文章從干縮、沉陷和溫度三個(gè)方面論述了裂縫產(chǎn)生的原因，并從原材料及養(yǎng)護(hù)等方面分析了預(yù)防這三種裂縫產(chǎn)生的措施。

混凝土裂縫；干縮裂縫：沉陷裂縫；溫度裂縫

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和建筑技術(shù)的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)以其材料廉價(jià)物美、施工方便、承載力大、可裝飾強(qiáng)的特點(diǎn)，日益受到人們的歡迎。同時(shí)，混凝土的開裂是工程建設(shè)中普遍存在的技術(shù)問題，裂縫一旦形成，特別是基礎(chǔ)貫穿裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構(gòu)部位，危害極大，它會(huì)降低結(jié)構(gòu)的耐久性，削弱構(gòu)件的承載力，還會(huì)危害到建筑物的安全使用。因此，如何更好地預(yù)防混凝土裂縫是一個(gè)值得關(guān)注的問題。

1　混凝土裂縫的產(chǎn)生原因

1.1干縮裂縫的產(chǎn)生原因

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同而導(dǎo)致不同的變形結(jié)果?；炷潦芡獠織l件的影響，表面水分損失過快，變形較大；內(nèi)部濕度變化較小，變形較小。較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越快，干縮裂縫越易產(chǎn)生。

干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度多在0.05～0.2 mm［1］。大體積混凝土干縮裂縫以平面部位多見，較薄梁板的干縮裂縫多沿其短向分布?；炷粮煽s主要與混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。

1.2沉陷裂縫的產(chǎn)生原因

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)，或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因模板剛度不夠，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

沉陷裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展。較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯(cuò)位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。

1.3溫度裂縫的產(chǎn)生原因

溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑后，在硬化過程中受氣候變化影響，又因混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，形成內(nèi)外部較大的溫差，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生10 MPa左右的拉應(yīng)力）［2］。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

溫度裂縫多發(fā)生在混凝土施工的中后期。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)溫度裂縫?？v橫交錯(cuò)；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，溫度裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。溫度裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常中間粗兩端細(xì)，冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

2　混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1干縮裂縫的預(yù)防措施

干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂，影響混凝土的承載力等，其主要預(yù)防措施有：

1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

2）混凝土的干縮裂縫受水灰比的影響較大。水灰比越大，干縮裂縫越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比，同時(shí)摻入適量的減水劑。

3）嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。

4）加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。

5）在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

2.2沉陷裂縫的預(yù)防措施

1）對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。

2）保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，使地基受力均勻。

3）防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。

4）模板拆除的時(shí)間不能太早，要注意拆模的先后次序。

5）在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。

2.3溫度裂縫的預(yù)防措施

1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

2）減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450 kg/m3以下［3］。

3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下［3］。

4）改善骨料級(jí)配，摻入粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。

5）改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。

6）在混凝土中摻入一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。

7）高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。

8）大體積混凝土要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。

9）在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內(nèi)外溫差，預(yù)留溫度收縮縫。

10）在澆筑混凝土前宜在基巖或老混凝土上鋪設(shè)5 mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷，減小約束。

11）混凝土澆筑后及時(shí)用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。

12）混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料，將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

3　總結(jié)

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)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，因此要對(duì)干縮裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，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，才能保證建筑物和構(gòu)件的安全、穩(wěn)定。

［1］劉軍.試論常見水工混凝土裂縫的種類及預(yù)防措施［J］.甘肅科技縱橫，2008（1）：118.

［2］馬順利，劉艷.淺談水工混凝土常見裂縫與控制措施［J］.山西建筑，2010（2）.

［3］何星華，高小旺.建筑工程裂縫防治指南［M］.中國建筑工業(yè)出版社，2005.