(山西潞安工程有限公司， 山西 長(zhǎng)治 046204)

0 前言

想要對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題進(jìn)行控制及解決，需要認(rèn)真的對(duì)混凝土出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果，找出問(wèn)題的源頭，并對(duì)此進(jìn)行根治，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)控制建筑物大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土在建筑中的應(yīng)用，一旦因裂縫問(wèn)題而出現(xiàn)安全隱患，或者是建筑物結(jié)構(gòu)破壞，那么所產(chǎn)生的影響將是非常重要的，因此現(xiàn)如今建筑行業(yè)將大面積混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)以及預(yù)防控制作為了一項(xiàng)非常重要的工作。在下文中，筆者就將對(duì)大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的成因以及預(yù)防控制措施，進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 出現(xiàn)裂縫的原因

建筑中使用混凝土出現(xiàn)裂縫的成因主要可以歸結(jié)為兩類(lèi)，分別是溫度以及濕度，混凝土自身的脆性以及不均勻性。當(dāng)溫度以及濕度出現(xiàn)變化時(shí)，就會(huì)引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，表現(xiàn)出的行為就是混凝土產(chǎn)生裂縫。在施工時(shí)，使用后的混凝土?xí)M(jìn)行硬化，在硬化期間，水泥混凝土?xí)尫懦龃罅康臒崃?，?dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度逐漸上升，這種上升會(huì)使得混凝土表面出現(xiàn)非常顯著的變化，也就是出現(xiàn)表面拉應(yīng)力。而硬化后期，會(huì)對(duì)混凝土進(jìn)行降溫措施，在降溫過(guò)程當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的應(yīng)力也出現(xiàn)變化，這種應(yīng)力表現(xiàn)為內(nèi)部拉應(yīng)力。同時(shí)溫度的起伏變化，也會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力出現(xiàn)波動(dòng)。

在鋼筋混凝土材料中，應(yīng)力主要分為拉應(yīng)力以及壓應(yīng)力，其中拉應(yīng)力的承擔(dān)者是材料內(nèi)部的鋼筋，而壓應(yīng)力的承擔(dān)者則是混凝土自身，那就使得混凝土自身的應(yīng)力也出現(xiàn)了變化。因此當(dāng)混凝土其自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化時(shí)，會(huì)引起應(yīng)力的變化，而應(yīng)力的變化需要依靠混凝土自身進(jìn)行承擔(dān)，當(dāng)其變化程度超過(guò)了混凝土自身的承擔(dān)極限時(shí)，就會(huì)引起混凝土表面形態(tài)的變化，這就是裂縫出現(xiàn)的成因。裂縫的出現(xiàn)可以在混凝土的凝結(jié)期前，也可以出現(xiàn)在凝結(jié)期后。

1.1 混凝土凝結(jié)前期

在混凝土凝結(jié)的前期，引起混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，主要是因?yàn)榛炷恋资遣捎玫闹黧w材料是水泥，當(dāng)水泥在凝結(jié)時(shí)期體積出現(xiàn)變化，就會(huì)引起混凝土自身應(yīng)力的變化。因?yàn)樗鄷?huì)與水反應(yīng)，所產(chǎn)生的水泥水化物比水泥和水的體積小很多，同時(shí)再加上混凝土其自身內(nèi)部的自由水逐漸析出，在析出的過(guò)程中，會(huì)使混凝土內(nèi)部形成一道道毛細(xì)血管，也就是自由水的析出路線(xiàn)，也會(huì)導(dǎo)致體積出現(xiàn)變化。在水泥與水進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)釋放出大量的熱量，這種熱量會(huì)使混凝土內(nèi)部的溫度逐漸升高，升高的過(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)體積膨脹，這種膨脹當(dāng)水泥與水的反應(yīng)結(jié)束之后就會(huì)出現(xiàn)收縮，收縮而出現(xiàn)的應(yīng)力變化，就會(huì)導(dǎo)致混凝土自身表面出現(xiàn)大量裂縫。

1.2 凝結(jié)后出現(xiàn)裂縫

當(dāng)混凝土完全凝固之后，往往會(huì)認(rèn)為其自身并不會(huì)再繼續(xù)發(fā)生任何變化，但是實(shí)際上其內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)并沒(méi)有進(jìn)行停止，而是在以一種非常緩慢的速度在進(jìn)行。當(dāng)凝結(jié)后的混凝土處于未飽和空氣中時(shí)，其水分還會(huì)繼續(xù)喪失，而繼續(xù)喪失就會(huì)使混凝土出現(xiàn)干燥的現(xiàn)象，干燥就會(huì)導(dǎo)致體積收縮，體積收縮就會(huì)使其表面在應(yīng)力的作用下形成裂縫。同時(shí)已經(jīng)凝結(jié)的混凝土，其自身的熱傳導(dǎo)性將會(huì)大大降低，但是又因?yàn)榇藭r(shí)混凝土內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)并沒(méi)有停止，而且在反彈的過(guò)程當(dāng)中還會(huì)繼續(xù)釋放出一定程度的熱量，這種熱量就會(huì)使混凝土內(nèi)部的溫度出現(xiàn)繼續(xù)升高，這種溫度升高因?yàn)闊醾鲗?dǎo)性降低而不能夠及時(shí)散出，就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的體積持續(xù)膨脹。等凝結(jié)后混凝土內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)逐漸減慢，甚至停止時(shí)溫度就會(huì)急劇下降，導(dǎo)致混凝土自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)急劇收縮，這種收縮會(huì)與混凝土自身在水化反應(yīng)過(guò)程中所出現(xiàn)的體積膨脹形成相反的作用，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，在表面表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是裂縫。混凝土表面所形成的裂縫沒(méi)有任何規(guī)則，形狀與龜紋相似。

除此之外，使混凝土表面出現(xiàn)裂縫的成因還有很多，其中當(dāng)水泥材料自身的煅燒不充分的時(shí)候，其組成成分氧化鈣以及氧化鎂會(huì)以游離形態(tài)在水泥當(dāng)中存在，當(dāng)發(fā)生水化反應(yīng)的時(shí)候，就會(huì)形成大量的石膏。經(jīng)過(guò)這種反應(yīng)所產(chǎn)生的石膏在水泥混凝土材料內(nèi)部的存在并不均勻，而且其還會(huì)繼續(xù)發(fā)生水化反應(yīng)，所產(chǎn)生的不均勻熱量膨脹都會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

2 混凝土裂縫控制措施

通過(guò)對(duì)以上混凝土表面出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)水化熱是導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫的主要原因，所以在對(duì)其進(jìn)行預(yù)防時(shí)，也主要從這方面進(jìn)行入手。

首先，在進(jìn)行水泥混凝土材料的選擇時(shí)，可以選用低熱或者是中熱的水泥，例如礦渣水泥以及粉煤灰水泥，利用這種性質(zhì)的水泥進(jìn)行混凝土的調(diào)制，將會(huì)大大降低混凝土內(nèi)部水化熱程度。

其次，在水泥混凝土配制過(guò)程中使用合理的配劑進(jìn)行調(diào)配。例如采用減水劑，能夠在進(jìn)行混凝土配制的過(guò)程中減少水的用量，通過(guò)這樣的方式使水化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量降低。除此之外還可以利用緩凝劑，使水泥混凝土在凝結(jié)時(shí)水化熱出現(xiàn)延遲甚至降低。

最后，在進(jìn)行建筑物建設(shè)時(shí)，可以在將要進(jìn)行混凝土施工的地區(qū)預(yù)先埋入冷卻水管，當(dāng)混凝土進(jìn)入凝結(jié)期時(shí)，向水管內(nèi)注入冷卻水，對(duì)混凝土進(jìn)行降溫，防止水化熱引起混凝土內(nèi)部體積膨脹。

除此之外,房屋建筑在自然條件下進(jìn)行使用，會(huì)受到光照以及雨水等侵蝕，久而久之會(huì)出現(xiàn)墻體變形，開(kāi)裂，老化以及樓板裂縫等多種損壞現(xiàn)象。針對(duì)上述現(xiàn)象如果問(wèn)題比較輕，那么就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。但如果建筑年久失修，并且所出現(xiàn)的問(wèn)題比較嚴(yán)重，就需要進(jìn)行重新制定施工方案來(lái)進(jìn)行加固。進(jìn)行加固設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)房屋整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮，并且對(duì)加固費(fèi)用進(jìn)行規(guī)劃，坐在這兒要確保在進(jìn)行加固修復(fù)之后，防污性能能夠得到改進(jìn)與提升，不會(huì)影響到使用。所以在進(jìn)行房屋建筑加固之前，一定要進(jìn)行全面的考察與分析，確保方案可行。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要有以下幾種：地基加固法、粘貼纖維增強(qiáng)塑料、混凝土截面進(jìn)行擴(kuò)大、混凝土結(jié)構(gòu)加固、預(yù)應(yīng)力加固法。這些加固措施，主要針對(duì)現(xiàn)如今建筑混凝土結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行控制解決，經(jīng)過(guò)時(shí)間以及實(shí)踐的驗(yàn)證，取得了非常好的成效。

3 結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，建筑工程的逐漸增多，鋼筋混凝土的使用也更加普遍，由鋼筋混凝土所帶來(lái)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問(wèn)題也更加突出。對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行仔細(xì)的分析研究，并提出針對(duì)性的方法，對(duì)于建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全性，以及居民生命財(cái)產(chǎn)安全等具有重要意義。建筑施工企業(yè)要加強(qiáng)在這方面的研究，努力提升建筑工程質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]申愛(ài)琴.水泥與水泥混凝土[M].北京：人民交通出版社，2000，5.

[2]建筑施工手冊(cè)[M].第三版，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

[3]吳自欽.淺析大體積混凝土防裂問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，11：20.

[4]林亦賞.淺談大體積混凝土的施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，06：37.

[5]蔣葉萍.大體積混凝土施工和質(zhì)量控制[J].西部探礦工程，2002，（1）：27-28.

[6]韓亦斌.大體積混凝土施工中的溫度控制[J].施工技術(shù)，2002，（8）：51-52.