試析建筑工程混凝土裂縫的成因與控制措施

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 　　摘要：現(xiàn)在的建筑工程里面，混凝土結(jié)構占據(jù)著主導地位，而混凝土結(jié)構因為有內(nèi)外作用力的影響，難以避免地會形成裂縫。本文簡要分析了建筑工程里面混凝土裂縫的形成原因以及相應的控制措施。 

  　　關鍵詞：建筑工程；混凝土裂縫；控制措施  　　中圖分類號： TU761.6 文獻標識碼： A 文章編號：  　　0 引言  　　從當代關于混凝土結(jié)構工作的探討分析中，可以發(fā)現(xiàn)，混凝土裂縫很難避免，而裂縫也是大家可以普遍接受的混凝土材料特點，只是應該注意讓其有害性控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。由于混凝土屬于多種材料脆性混合體，任何外力、壓力、溫度等的影響，都可能產(chǎn)生裂縫問題。裂縫控制，應該據(jù)原因而求方法，不能盲目而為。  　　一、建筑工程中混凝土裂縫的種類  　?。ㄒ唬┝芽p形成原因的原則性分類。1、因為變形造成的裂縫，其中包括因為濕度溫度等變化造成的結(jié)構裂縫，因為膨脹、收縮、不均勻沉降等造成的結(jié)構裂縫等?；咎卣魇墙Y(jié)構要求發(fā)生變形，在受到限制與約束的時候，形成一定的內(nèi)應力，當內(nèi)應力超出一定的數(shù)值以后，就會形成裂縫，裂縫達到一定程度，變形得到力的滿足。也就是說，內(nèi)應力越松弛，裂縫的寬度就會越大，而內(nèi)應力小的時候，荷載也小，可是卻會更大地損害到結(jié)構耐久性。2、因為外部的動靜荷載以及次應力等造成的裂縫。根據(jù)現(xiàn)有的研究資料顯示，工程結(jié)構造成的變形裂縫，占到問題總數(shù)的八成，而因為荷載等造成的裂縫占到問題總數(shù)的近二成。  　?。ǘ┮孕螤顚α芽p進行分類。裂縫按照形狀可以劃分成深入型、表面型、斷續(xù)型、貫穿型、縱向型、橫向型、對角型、斜向型、囊核型、上窄下寬型、上寬下窄型、外寬內(nèi)窄型等多種形式。  　?。ㄈ┮誀顟B(tài)對裂縫進行分類。裂縫按照狀態(tài)又可以有不同的分類方法，如可以分成運動狀態(tài)、不穩(wěn)定狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、閉合狀態(tài)、愈合狀態(tài)等。當裂縫處在運動及不穩(wěn)定狀態(tài)的時候，要考慮對其采取不久及加固辦法，而對于已經(jīng)穩(wěn)定、閉合或者愈合的狀態(tài)，則可以使之持久使用，因為后者的結(jié)構是穩(wěn)定的，并不會影響到工程的結(jié)構與耐久性。  　　二、建筑工程中混凝土裂縫的形成原因分析  　　收縮裂縫的形成原因：收縮裂縫是因為溫度變化所造成的，眾所周知的是，混凝土是把沙石當作骨料，把水泥當作膠結(jié)材料，再用水拌合而得到的，他需要澆筑成型及凝結(jié)硬化的過程。這種材料的制作過程決定了它在硬化過程里，必然會因為蒸發(fā)而生成毛細孔，致使體積發(fā)生收縮。不同裂縫產(chǎn)生的時期不同，比如塑性收縮縫形成在終凝之前，沉降收縮縫形成在澆筑完成的0.5h之內(nèi)等。建筑工程混凝土中的干燥收縮裂縫發(fā)生在養(yǎng)護完成之后，當混凝土基本實現(xiàn)硬化以后，其中的水分蒸發(fā)會造成表面出現(xiàn)干縮現(xiàn)象，由于結(jié)構受到了混凝土里面產(chǎn)生的約束力影響，表面混凝土會被拉裂。自身收縮裂縫是由于水化反應在發(fā)生后，水泥孰料生成物的密度發(fā)生改變而產(chǎn)生體積收縮繼而造成的開裂。自身收縮裂縫的嚴重程度主要同混凝土的水化物內(nèi)結(jié)合水的多少有關系。碳化收縮型裂縫形成原因是碳化狀態(tài)下所生成的游離水蒸發(fā)造成漿體收縮。這里面的碳化作用指的是空氣中的二氧化碳在水分參與的環(huán)境下，同水化物一同在混凝土結(jié)構內(nèi)生成碳酸鈣、硅膠、鋁膠還有游離態(tài)的水，這些物質(zhì)會造成建筑工程混凝土體積的碳化收縮，實際上也就是碳酸給混凝土帶來的腐蝕效果。一般來說，混凝土水化物含堿量、空氣中的二氧化碳量越高，濕度越合適，混凝土越容易受到碳化影響。此外，混凝土容易因為外部溫度發(fā)生改變而形成變形漲縮，這是裂縫的又一根源，混凝土構件受到溫度約束的時候，內(nèi)部會形成應力，當此應力超出混凝土自身的抗拉強度之時，也就會形成溫度裂縫。  　　三、建筑工程混凝土裂縫的防范控制措施  　?。ㄒ唬┓揽厥湛s型裂縫。  　　首先針對塑性收縮類裂縫的防控，在進行混凝土制備之際，要盡量選擇小干縮值的水泥還有粗細骨料，與此同時，嚴格對水泥配合比進行控制，讓含砂率及水灰比都能保持在合適的水平。混凝土里面應當加入一定量的減水劑與膨脹劑。在混凝土正式實施澆筑以前，用水把模板濕透，澆筑完成后完成覆蓋，并進行日常的科學保養(yǎng)。其次是針對沉降收縮縫的防控，在制備混凝土的過程中，要嚴格對粗料料徑加以控制，讓材料配合比達到最合適的狀態(tài)，用以保證混凝土處在低流狀態(tài)。在澆筑過程中，要密實振搗，振搗完成之后，進行再次抹壓。第三是針對干燥收縮型裂縫的措施。在混凝土制備的過程里，需要嚴格掌握含砂率、水灰比、砂石含量等，以期達到提升抗裂度的效果。對于那些需要在露天放置的材料構件，應當持續(xù)養(yǎng)護灑水，大體積混凝土在施工時設計出適度的收縮縫，澆筑完成的混凝土土應當實施密封養(yǎng)護保水。與此同時，對預應力構件應當進行及時地張拉。并可以適當推遲拆模的時間，延長養(yǎng)護的時間。第四是針對自體收縮型變形裂縫的防范。自體收縮型裂縫的變形與裂縫主要是由于普通自由水轉(zhuǎn)變成水化物而引起，自體收縮變形的嚴重程度同混凝土中化合結(jié)合水含量有關。減少自體收縮型裂縫的最好辦法是盡可能應用含C3A量少的水泥，如硅酸鹽水泥的熟料里面，C3A的化學縮減程度比較高，是C2S中的三倍，C4AF中的五倍。第五是針對碳化收縮型裂縫進行防控。減少混凝土堿度是避免碳化收縮型裂縫的關鍵，所以必須做好新澆筑混凝土的濕水養(yǎng)護，以確?；炷梁笃诘暮亢线m。再者，當發(fā)生二氧化碳含量過高的環(huán)境影響可能性時需要做好混凝土的防腐工作。通過上面對于塑性收縮類裂縫、沉降類收縮型裂縫、干燥型收縮類裂縫等的分析，總結(jié)出基本防范控制措施如下：1、制備混凝土時要添加進高效的減水劑，同時添加泵送劑，同時減少用水量。施工時下料速度不能太快，澆筑時要密實振搗。2、針對初期收縮型裂縫，除普通的加強養(yǎng)護工作以外，還要在混凝土最終凝結(jié)以前再次抹平，在材料里面可以加入適當?shù)目鼓齽?。選擇水泥時優(yōu)先考慮保水性能佳、初期強度好的硅酸鹽類水泥。2、要盡可能增加骨料成分，降低水泥使用量。3、需要嚴格控制骨料里的泥分含量，保證骨料良好配備。  　?。ǘ┓揽販囟刃土芽p。  　　混凝土里面溫度同水泥品種有關，也與混凝土的厚度使用量等有關。對于大體積混凝土而言，其形成后的溫度應力亦會受到結(jié)構尺寸的影響。在通常范圍尺寸中，溫度應力同結(jié)構尺寸為正比關系，結(jié)構尺寸越大，發(fā)生裂縫危險的可能性也就越大。所以想要避免溫度型裂縫帶來危險最主要的就是控制內(nèi)部外部之間的溫差。第一，可以考慮應用粉煤灰質(zhì)水泥、礦渣質(zhì)水泥等，對于體積較大的結(jié)構來說，中低熱型水泥顯然更合適一些，它可以將后期強度優(yōu)勢充分利用起來，以降低水泥用量。第二，在進行大體積混凝土結(jié)構的澆筑時，如果必須要用到硅酸鹽水泥，則需要在保證強度的同時，加入一些活性劑。活性劑可以起到防止水泥凝固時升溫過快的作用。根據(jù)相關的實驗報告可以知道：在1至28天內(nèi)，加入25%粉煤灰的混凝土，其水化熱與溫升是示加入的70%。第三，可以在混凝土里面增添外加劑，這樣能夠起到增強混凝土流動性、保水性、粘聚性的作用。外加劑具有的分散作用和減水作用，能夠一方面減少水量、增加粘度，另一方面也能夠有效減少水化熱，對溫度裂縫的控制有實質(zhì)性意義。第四，要嚴格控制大體積混凝土的澆筑溫度與澆筑時間。第五，當澆筑完成之后，需要對表層加以覆蓋，保證內(nèi)外溫度差不超過20攝氏度。  　　四、結(jié)束語  　　從上面的分析可以得知，對混凝土裂縫進行控制實際上是一項綜合性問題，需要經(jīng)過工程設計、工程監(jiān)理、具體施工單位等多方面的協(xié)調(diào)配合。伴隨我國對于混凝土耐久工作的研究深入以及材料科學的發(fā)展，相信裂縫危害問題一定會得到合理解決。  　　參考文獻：  　　[1] 王麗麗.建筑施工中混凝土裂縫控制技術的探討[J].中國科技財富，2010(20).  　　[2] 劉國政.淺析水工混凝土裂縫的成因與防治[J].中國科技博覽，2011(06).  　　[3] 李金輝.論混凝土裂縫的防治[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2010,22(17).    botxt