吳杰

摘 要：結(jié)合實(shí)際，重點(diǎn)探討了建筑混凝土裂縫成因及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；成因；預(yù)防；處理

混凝土是目前用量最大的一種建筑材料，然而，許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀，更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。因此，裂縫問(wèn)題倍受人們關(guān)注。然而，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，大量工程實(shí)踐以及近代科學(xué)關(guān)于混凝土強(qiáng)度的細(xì)觀研究都表明結(jié)構(gòu)物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。因此，科學(xué)地對(duì)待裂縫問(wèn)題是在對(duì)裂縫進(jìn)行分類、研究的基礎(chǔ)上，采取有效的措施，將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內(nèi)。

1 混凝土裂縫的成因

1.1 砼的收縮

收縮是砼的一個(gè)主要特性，對(duì)砼的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)物的開裂、變形甚至破壞。產(chǎn)生收縮裂縫的原因，一般認(rèn)為在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起砼收縮而產(chǎn)生的裂縫。多為規(guī)則的條狀，很少交叉。常發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處，往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發(fā)生在大體積砼中，梁、板、柱等小塊體構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件極少產(chǎn)生收縮裂縫。砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物，影響更大。如不加以防止，可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。

1.2 混凝土材料及配合比

配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)龋@幾個(gè)因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗(yàn)資料顯示：用水量不變時(shí)，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；水泥用量不變時(shí)，用水量每增加10%，混凝土強(qiáng)度降低20%，混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10%?？偨Y(jié)的原因有如下方面：

1.2.1 粗細(xì)集料含泥量過(guò)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。骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。

1.2.2 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。

1.2.3 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。

1.2.4 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。

1.3 施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因

1.3.1 現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

1.3.2 高空澆注混凝土，風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。

1.3.3 對(duì)大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。大體積混凝土澆注，對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高或內(nèi)外溫差過(guò)大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。

1.3.4 現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng)，引起拆模裂縫或拆模過(guò)早。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。

這些因素都會(huì)造成砼較大的收縮，產(chǎn)生龜裂裂縫或疏松裂縫，致使砼微觀裂縫迅速擴(kuò)展，形成宏觀裂縫。養(yǎng)護(hù)是使砼正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對(duì)裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，砼硬化正常，不會(huì)開裂，但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到，現(xiàn)場(chǎng)砼養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，砼開裂可能性就越小。

2 防止混凝土產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施

2.1 支模、集料控制

在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，模板的支護(hù)是第一道工序，為防止混凝土施工裂縫的出現(xiàn)，支護(hù)時(shí)盡可能選用鋼制模板，這樣有助于熱量的散失；模板要求支護(hù)穩(wěn)定，澆注和養(yǎng)護(hù)期間不出錢滑動(dòng)、位移、移動(dòng)等問(wèn)題；注意維護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，盡可能的降低兩次混凝土的澆注間隔，以防止新舊混凝土之間的約束性。水泥、砂石是混凝土結(jié)構(gòu)重要的原材料，其質(zhì)量的高低直接影響到混凝土施工質(zhì)量。為避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，在原材料選擇時(shí)，應(yīng)選用質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)、信譽(yù)可靠的單位供料，注重砂石粒徑和級(jí)配的控制，針對(duì)混凝土構(gòu)件要求不同而合理選用；加強(qiáng)砂石含泥量的檢測(cè)，若含泥量超出國(guó)家規(guī)范要求，在未處理前嚴(yán)禁使用。

2.2 注重溫度控制

溫度作用是導(dǎo)致混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因，為了有效控制混凝土的溫度應(yīng)力，在施工過(guò)程中應(yīng)采取以下措施：（1）澆筑作業(yè)時(shí)要控制混凝土的入模溫度，確?；炷镣獗砻鏈囟雀哂?6℃，內(nèi)部溫度不得超過(guò)50℃；（2）當(dāng)天氣溫度較高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低混凝土單次澆注的厚度，以促進(jìn)混凝土內(nèi)部水化熱量的散失；（3）為降低混凝土澆注時(shí)的溫度，可以在混凝土拌制前將砂石進(jìn)行冷卻，并使用冷水拌制混凝土；（4）對(duì)于使用鋼制模板的混凝土結(jié)構(gòu)，在澆注混凝土過(guò)程中，可以在鋼制模板外部噴灑冷水降溫，以便混凝土水化熱量盡快散失；（5）采用先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè)，根據(jù)溫度變化來(lái)選用降溫措施。

2.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制

拌制混凝土的水灰比、配合比是否與設(shè)計(jì)要求不符，也會(huì)引起混凝土施工裂縫的出現(xiàn)。為此，在混凝土拌制前要對(duì)水泥、砂石等進(jìn)行抽樣檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行配合比調(diào)整。加強(qiáng)混凝土攪拌時(shí)間的控制，普通混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)控制在2min左右，不宜過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，以避免混凝土過(guò)度攪拌而磨損碎石，引起材料結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土配合比與設(shè)計(jì)不符。依據(jù)混凝土運(yùn)輸能力合理選擇運(yùn)輸時(shí)間和地點(diǎn)，確保運(yùn)料等待時(shí)間控制在20min以內(nèi)。

2.4 合理養(yǎng)護(hù)混凝土

混凝土澆注作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)使用麻袋、草簾等輕型材料覆蓋養(yǎng)護(hù)，并按時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，以確?；炷猎谀Y(jié)硬化過(guò)程中能保持一定的濕度和溫度，促進(jìn)水泥水化過(guò)程的進(jìn)行。同時(shí)，為減小混凝土表面的拉應(yīng)力，應(yīng)保持混凝土相對(duì)濕度大于90%，進(jìn)而避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。

3 裂縫處理

3.1 表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

3.2 灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而達(dá)到封堵加固的目的。

3.3 結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的方法主要有：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼，采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

3.4 混凝土置換法

此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5 電化學(xué)防護(hù)法

電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。

3.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分，使混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

參考文獻(xiàn)

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