淺析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及防治措施

摘要：文章采用理論與工作實踐相結(jié)合的形式，主要從外荷載、溫度、混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外界環(huán)境影響等方面對混凝土的裂縫進行分類，并就混凝土原材料、組成設(shè)計、養(yǎng)護條件、施工工藝等方面進行探討，分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的影響因素及產(chǎn)生原因，從而提出混凝土裂縫的合理防治措施及治理方法，確保整個工程質(zhì)量的安全、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；防治措施

近年來，我國基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展，各地興建了大量的混凝土建筑。在建筑物的建造和使用過程中，有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的報道屢見不鮮?；炷灵_裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員。其實，如果采取一定的設(shè)計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。

1、混凝土裂縫種類及成因分析

實際上，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因，比如：溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格等?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

1.1外荷載引起裂縫

①設(shè)計計算階段，計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際受力不符；荷載少算或漏算；內(nèi)力與配筋計算錯誤；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計時不考慮施工的可能性；設(shè)計斷面不足；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當；設(shè)計圖紙交代不清等。

②施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預(yù)制構(gòu)件受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。

1.2溫度裂縫混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或原有混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時即會出現(xiàn)裂縫。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。

1.3收縮裂縫收縮是砼的一個主要特性，對砼的性能有很大影響。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，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。

1.4塑性裂縫塑性裂縫是混凝土硬化以前形成的裂縫，塑性裂縫根據(jù)成因的原理分為塑性沉降裂縫和塑性收縮裂縫。塑性沉降裂縫是混凝土硬化前因骨料等比重大的顆粒下沉，豎向體積縮小而產(chǎn)生的塑性變形裂縫，塑性收縮裂縫是指澆筑后還處于塑性狀態(tài)的混凝土當表面受風(fēng)吹日曬的影響發(fā)生劇烈的溫度變化時，由于其內(nèi)部的溫度變化很小，內(nèi)外形成了很大的溫差，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

2、裂縫產(chǎn)生的影響因素

2.1組成材料的影響

2.1.1水泥的影響水泥的安定性、強度和含堿量的高低等會導(dǎo)致混凝土的裂縫產(chǎn)生。

①安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標，造成混凝土抗拉強度的下降。

②水泥的強度不夠，水泥受潮或超期，使混凝土強度達不到設(shè)計值，從而導(dǎo)致混凝土開裂。

③當水泥含堿量較高，同時使用含堿活性的骨料，在混凝土拌和中產(chǎn)生堿離子，造成混凝土酥松、膨脹開裂。

2.1.2砂、石骨料的影響

①砂石的粒徑、級配、雜質(zhì)含量。

②砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強度，使混凝土收縮加大。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強度。砂石中含泥量高，造成水泥和拌和水用量加大，降低了混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性。

2.1.3外加劑、摻和料的影響首先，混凝土外加劑、摻和料選擇不當或摻量不當，會嚴重增加混凝土收縮。其次，外加劑、摻和料的氯化物等雜質(zhì)含量較高，可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)。

2.2混凝土配合比設(shè)計的影響配合比設(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%.

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