施工中混凝土裂縫成因及預(yù)防

　　摘要：結(jié)構(gòu)混凝土施工中易出現(xiàn)裂縫，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫成因的分析，提出預(yù)防措施，供工程技術(shù)人員借鑒。 

　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)混凝土； 裂縫 ；預(yù)防 
　　 
　　在結(jié)構(gòu)混凝土施工過(guò)程中，混凝土表面常會(huì)出現(xiàn)各種裂縫。它不僅影響結(jié)構(gòu)的美觀，也會(huì)降低結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度，影響結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命，給人們的生活、生產(chǎn)帶來(lái)不便。因此，對(duì)引發(fā)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析、歸納及采取預(yù)防措施很有必要。 
　　 
　　一、結(jié)構(gòu)混凝土常見(jiàn)裂縫原因分析 
　　 
　　混凝土抗壓能力很強(qiáng)但抗拉能力很弱，其產(chǎn)生裂縫的成因極為復(fù)雜。在施工和使用過(guò)程中，當(dāng)溫度、濕度發(fā)生變化，地基不均勻沉降，過(guò)早、過(guò)大承受荷載等情況時(shí)，都容易產(chǎn)生裂縫。 

　　1、材料質(zhì)量 

　　水泥、砂、石等質(zhì)量不合格，如水泥受潮、過(guò)期，標(biāo)號(hào)不合要求；砂、石含雜質(zhì)，骨料級(jí)配差、彈性模量低等都會(huì)導(dǎo)致裂縫。 

　　2、施工工藝 

　　混凝土施工工藝涉及面廣，在一定程度上影響著混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和表觀。水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因?；炷潦且环N人造混合材料，施工中要嚴(yán)格控制均勻和密實(shí)程度，避免在極端天氣條件下施工。混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)、養(yǎng)護(hù)等各道工序中稍有差錯(cuò)都會(huì)影響其均勻度和密實(shí)度，產(chǎn)生裂縫。例如模板支撐不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐強(qiáng)度不足、支撐的地基下沉、過(guò)早拆模等都可能造成混凝土開(kāi)裂；混凝土攪拌不均、混凝土離析、振搗不實(shí)以及施工過(guò)程中鋼筋表面污染、混凝土保護(hù)層太小或太大、澆灌中碰觸鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。 

　　混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切。早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，盡量不要承受外來(lái)荷載，普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30-40%的設(shè)計(jì)荷載時(shí)，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能覺(jué)察，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計(jì)荷載的1.5倍 以上。 

　　3、溫度變形 

　　混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)。其溫度膨脹系數(shù)一般為(10-14)1×10-6/℃?；炷恋臏囟茸冃螌?duì)大體積混凝土工程或溫差較大的季節(jié)施工的混凝土機(jī)構(gòu)極為不利，在混凝土施工中，由于水泥水化作用，混凝土內(nèi)部溫度將升高，有時(shí)達(dá)50-70℃，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生顯著的體積膨脹。與此同時(shí)，混凝土外部受環(huán)境溫度的影響，溫度降低而收縮，導(dǎo)致外部混凝土產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，外部混凝土就會(huì)開(kāi)裂。混凝土施工期間氣溫差較大同樣會(huì)發(fā)生上述問(wèn)題。 

　　4、濕度變形 

　　混凝土由于內(nèi)部水分蒸發(fā)和在空氣中結(jié)硬時(shí)，體積會(huì)逐漸減小，出現(xiàn)干縮，干縮裂縫較普遍，常見(jiàn)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，如梁板等。其干縮程度與水泥品種用量、單位用水量和集料用量有關(guān)，還與施工、養(yǎng)護(hù)不良有關(guān)。混凝土的收縮值一般為0.2-0.4%，發(fā)展規(guī)律是早期快，后期緩慢。因此對(duì)于超長(zhǎng)的建筑物或構(gòu)筑物，通常是每隔20-40m設(shè)置一道后澆帶，或采用混凝土中摻加膨脹劑等，同時(shí)限制水泥用量并保證一定集料用量，減少水灰比，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，這樣可基本解決混凝土的早期干縮問(wèn)題。 

　　5、地基沉陷、變形等 

　　在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，造成開(kāi)裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況，由于地基變形造成的應(yīng)力較大，使得裂縫一般都是貫穿性的。特別是工期短、人工處理的地基更容易變形、沉陷。 

　　6、徐變變形 

　　受彎構(gòu)件截面混凝土受壓徐變，主要是由水泥石的徐變引起的。它可以使構(gòu)件變形增加2-3倍；特別是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。 

　　另外，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)造不合理，結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開(kāi)洞、留槽等引起應(yīng)力集中處沒(méi)有設(shè)附加箍筋，或附加箍筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)；混凝土中所用水泥堿含量較高，同時(shí)使用活性集料等，均容易導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。 
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　　二、 預(yù)防措施 
　　 
　　1、材料選用 

　　混凝土工程開(kāi)工前，要慎重選擇原材料，應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。石子表面要粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬，級(jí)配良好，空隙率小，無(wú)堿性反應(yīng)，有害物質(zhì)以及含量不超過(guò)規(guī)定。砂采用顆粒較粗、空隙較小，含泥量較低的中砂。 

　　當(dāng)采用外摻料時(shí)，宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土的工作性能，減少收縮。 

　　2、 配料 

　　嚴(yán)格按照施工配合比組織進(jìn)料，嚴(yán)格控制水灰比，禁止隨意增加水泥用量。配置混凝土?xí)r計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新拌均后，方可澆灌。 

　　3、配筋 

　　鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按圖施工，嚴(yán)禁隨意改變鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量，設(shè)計(jì)圖紙時(shí)充分考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。鋼筋位置要正確，嚴(yán)格控制保護(hù)層厚度。 

　　4、混凝土澆筑 

　　鋼筋混凝土澆筑前，要細(xì)心檢查模板的支撐情況。模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度，防止荷載作用下，模板變形過(guò)大造成開(kāi)裂?；炷翝仓r(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度。 

　　5、混凝土養(yǎng)護(hù) 

　　加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。在氣溫高、濕度低的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)或覆蓋保濕材料，合理掌握拆模時(shí)間，不能過(guò)早，應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或開(kāi)裂；也不能太晚，盡可能不要錯(cuò)過(guò)混凝土水化熱峰值。 
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　　6、施工技術(shù)管理 

　　加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作?；痈赏诤髴?yīng)及時(shí)通知監(jiān)理工程師到場(chǎng)驗(yàn)收。取得監(jiān)理工程師的認(rèn)可后方可澆注混凝土。當(dāng)有不利地質(zhì)情況時(shí)，必須先對(duì)其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下道工序施工。開(kāi)挖基槽后，要注意不擾動(dòng)其原狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)不要暴露時(shí)間太長(zhǎng)。要合理安排施工順序，盡量做到流水作業(yè)。當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)物間距較大時(shí)，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)；當(dāng)結(jié)構(gòu)物各部分荷載相差較大時(shí)，一般應(yīng)先施工重、高部分、后施工輕、低部分。 
　　 
　　三、結(jié)束語(yǔ) 
　　 
　　影響結(jié)構(gòu)混凝土表面裂縫的原因很多，其裂縫形式也各式各樣，筆者認(rèn)為掌握了上述幾點(diǎn)，基本可以避免結(jié)構(gòu)混凝土的裂縫。 
　　 
　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》 CECS25：90 

　　[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ10-89, 

　　[3]《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》CECS25:90.