淺談混凝土裂縫的成因與預(yù)防

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論文關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；預(yù)防

  論文摘要：在建筑物施工、使用過程中，混凝土出現(xiàn)裂縫是一個普遍的問題。作為一個建筑工作者，如何克服混凝土裂縫是一件非常重要的事，本文將對水泥混凝土裂縫的成因進行分析，并提出預(yù)防措施。     一、混凝土裂縫的分類   混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數(shù)發(fā)生于施工階段，其原因復(fù)雜多變，一般可分為無害裂縫和有害裂縫兩大類。無害裂縫是指肉眼看不到的、砼內(nèi)部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，這種砼本身固有的微觀裂縫，荷載不超過設(shè)計規(guī)定的條件下，一般視為無害。有害裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度小于0.2～0.3mm的裂縫是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。       二、混凝土裂縫的成因       裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，有設(shè)計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的。       (一)砼的收縮   收縮是砼的一個主要特性，對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，可能會造成嚴重后果。       (二)混凝土材料及配合比   配合比設(shè)計不當直接影響砼的抗拉強度，是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當，骨料種類不佳，選用外加劑不當?shù)?，這幾個因素是互相關(guān)聯(lián)的。有關(guān)試驗資料顯示：用水量不變時。水泥用量每增加10％，混凝土收縮增加5％；水泥用量不變時，用水量每增加10％，混凝土強度降低20％，混凝土與鋼筋的粘結(jié)力降低10％。合肥市近兩年發(fā)現(xiàn)不少商品混凝土澆搗的樓板出現(xiàn)裂縫，總結(jié)的原因有如下方面：   1、粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。   2、骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。   3、混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。   4、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。   5、水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設(shè)計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。       (三)施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因   1、現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。   2、高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。   3、對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。   4、大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。   5、現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。   6、現(xiàn)場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。   7、現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(超張、偏心)，引起混凝土張拉裂縫。   這些因素都會造成砼較大的收縮，產(chǎn)生龜裂裂縫或疏松裂縫，致使砼微觀裂縫迅速擴展，形成宏觀裂縫。   養(yǎng)護是使砼正常硬化的重要手段。養(yǎng)護條件對裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標準養(yǎng)護條件下，砼硬化正常，不會開裂，但只適用于試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到，現(xiàn)場砼養(yǎng)護越接近標準條件，砼開裂可能性就越小。   (四)使用原因(外界因素)   1、構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，產(chǎn)生沉降裂縫。   2、使用荷載超負。   3、野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。   4、周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。   5、意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。   三、混凝土裂縫預(yù)防措施     根據(jù)砼裂縫成因，采取適當措施進行預(yù)防要比事后補救有效的多。也就是說采取以防為主的方法，歸納起來，可以從以下幾個方面著手：     1、設(shè)計   在設(shè)計上要注意到那些容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計中加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細、間距越小則對預(yù)防開裂越有利。   2、施工方案   好的施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系。施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時間、運輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意，一般來說，因盡量留在變截面處，或遠離受拉鋼筋部位而設(shè)在砼的受壓區(qū)，確定澆筑時間的原則應(yīng)盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應(yīng)采取材料降溫措施來控制砼入模溫度。   3、施工質(zhì)量   由于施工質(zhì)量原因而產(chǎn)生的裂縫發(fā)生率在95％以上。如果在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，施工階段是裂縫預(yù)防的主要階段，在施工階段要注意以下幾個問題：首先砼要有合適的配合比，選擇合適的配合比，不僅要滿足強度要求、施工要求，還要從防止產(chǎn)生裂縫的需要出發(fā)。其次適當?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結(jié)力。最后是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術(shù)，往往不被人們重視。過分地振搗對砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應(yīng)有的密實度，要恰到好處。       4、養(yǎng)護   養(yǎng)護的目的是使砼正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使砼溫度級慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應(yīng)力，阻力裂縫的產(chǎn)生。   常規(guī)養(yǎng)護方法是噴水，對一般砼結(jié)構(gòu)，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積砼由于塊體內(nèi)外溫度不一致，強度增長不同，常常是在強度增長慢的表面開裂，其養(yǎng)護就不能只滿足于用常規(guī)方法。具體說，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護期應(yīng)以砼強度增長最快的階段為準，即7至28天，最好能長些。   綜上所述，混凝土裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質(zhì)量，在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對性地采取預(yù)防措施，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量，使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。