淺談施工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因分析及控制措施

1、淺談施工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因分析及控制措施摘要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)在一片繁榮的背景下，由于種種原因，建筑施工混凝土裂縫問題越來越普遍。然而，其裂縫現(xiàn)象比較普遍，裂縫對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害影響，縮短其壽命；影響著水泥混凝土的耐久性與強(qiáng)度；嚴(yán)重者甚至?xí)绊懙秸w工程質(zhì)量與人的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文祥加介紹關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；預(yù)防；控制措施1 前言 混凝土裂縫問題近年來已成為民眾的熱門話題。一方面混凝土的裂縫越來越多，另一方面民眾的質(zhì)量意識越來越強(qiáng)。由此而引起的社會矛盾和商業(yè)糾紛也越來越突出，越來越激烈。公共建筑中有混凝土裂縫，商品住宅中也有混凝土裂縫；橋梁上有混凝土裂縫，道路上也有混凝土裂縫。裂

2、縫問題引起了有關(guān)部門和人民群眾的極度關(guān)注。 2裂縫原因 眾所周知，混凝土在凝結(jié)硬化過程中，由于水化作用的結(jié)果，混凝土中的水分會不斷地蒸發(fā)，混凝土體積也由此逐漸增大收縮。當(dāng)這種收縮無約束時(shí)，則對混凝土體無大礙；當(dāng)收縮受到外部或內(nèi)部約束時(shí)，則產(chǎn)生應(yīng)力，一旦應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值，超過了混凝土體的抗拉強(qiáng)度，裂縫即宣告誕生?；炷馏w水分的蒸發(fā)有一個(gè)相當(dāng)長的過程，隨著水分的不斷蒸發(fā)，收縮變形也將逐漸增大。那么在約束較強(qiáng)的部位就會首先出現(xiàn)裂縫，然后逐漸增多。有的裂縫出現(xiàn)的早，有的裂縫出現(xiàn)的遲；有的裂縫澆筑幾小時(shí)或幾天后就出現(xiàn)了，有的裂縫模板拆除后幾個(gè)月才陸續(xù)出現(xiàn)，原因就在于此。 2.1 干縮裂縫的原因 （1）混

3、凝土收縮?；炷涟韬衔锝?jīng)硬化干燥后，首先蒸發(fā)的是充滿粗孔、細(xì)孔中的自由水，然后才蒸發(fā)毛細(xì)孔中的水。隨著毛細(xì)孔內(nèi)的水的不斷蒸發(fā)，逐漸引發(fā)了水泥石的收縮，即人們常說的“混凝土的收縮”。 （2）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?；炷脸尚秃?，由于沒有及時(shí)采取覆蓋等措施，以至混凝土表面過早地受到風(fēng)吹日曬，造成水分散失快，體積收縮大；而此時(shí)混凝土內(nèi)部濕度的變化卻很小，所以收縮也相應(yīng)的小。這一差值產(chǎn)生了拉應(yīng)力，裂縫也就隨之產(chǎn)生了。 （3）振搗過度?；炷涟韬衔餄仓?，需經(jīng)密實(shí)成型才能賦予混凝土制品或構(gòu)件一定的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這一操作就是振搗，是混凝土拌合物密實(shí)的必經(jīng)之路。但振搗不能過度，否則混凝土表面會產(chǎn)生水泥含量較多的砂漿層

4、，繼而引起裂縫。 （4）水泥品種?；炷恋哪Y(jié)材料是水泥，水泥影響凝膠的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，影響水泥石凝膠孔、毛細(xì)孔的形狀、尺寸和數(shù)量，自然也就影響混凝土的干縮了。一般水泥中C4AF含量多，Na2O、K2O含量少，混凝土的干縮就小。美國曾對182種普通硅酸鹽水泥測量其6個(gè)月水泥石的干縮應(yīng)變，結(jié)果為1500600010-6，平均為300010-6，差異很大。 （5）外加劑?；炷镣饧觿┦窃诨炷涟韬椭袚郊拥?，能保持混凝土的正常性能，并按使用要求改性的產(chǎn)品，其摻量不大于水泥質(zhì)量的5%。摻量過多或過少都會對混凝土的裂縫產(chǎn)生一定的影響。其次，混凝土外加劑種類繁多，品種復(fù)雜，適用范圍差異較多，若選擇不當(dāng)，則會對

5、混凝土造成裂縫。 2.2 溫度裂縫的原因 （1）溫差。大體積混凝土在凝結(jié)硬化過程中放出大量水化熱，內(nèi)部的溫度不斷上升，使混凝土表面與內(nèi)部的溫差很大，造成外部與內(nèi)部熱脹冷縮的程度不同，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面就會出現(xiàn)裂縫。 （2）高溫。南方的夏季氣溫較高，一般在3239，受此影響，當(dāng)板面受高溫，混凝土板的伸長量超過梁的伸長量時(shí)，梁就會出現(xiàn)裂縫；當(dāng)梁的伸長量超過板的伸長量時(shí)，板就會出現(xiàn)裂縫。 （3）低溫。北方的冬季氣溫較低，一般在-11-18，受此影響的混凝土板會產(chǎn)生冷縮裂縫。相對而言，混凝土梁所受到的影響要小得多。 2.3 沉陷裂縫的原因 （1

6、）基土軟弱。支架底部土質(zhì)不勻，含水量高，松軟，雜填土，回填不實(shí)，受水浸泡，無排水措施等造成沉降不均，而引起混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫。這是較為常見的一種原因。 （2）凍土融化。在冬季，將模板支撐固定在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，引起局部混凝土自重力大于混凝土剛剛獲得的強(qiáng)度（承載力）時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生裂縫。輕則出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)表面，重則貫穿整個(gè)截面。 （3）模板剛度不足。模板要有一定的剛度才能承受混凝土自重和施工荷載，尤其是梁板的底模，要求更為嚴(yán)格。若模板的剛度在混凝土凝結(jié)過程中不足以承受混凝土的自重和施工荷載，混凝土的表面就會出現(xiàn)裂縫。 （4）立桿間距過大。立桿的間距應(yīng)通過計(jì)算確定，計(jì)算中應(yīng)考慮長

7、細(xì)比。過大的立桿間距，將導(dǎo)致支撐系統(tǒng)整體穩(wěn)定性變差，造成的沉降差，足以引發(fā)局部裂縫。 （5）模板拆除過早?；炷聊０暹^早拆除，混凝土構(gòu)件就會提前受力。一旦所受的外力大于正在增長的強(qiáng)度，裂縫的產(chǎn)生也就不足為怪了。 3 裂縫處理 裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時(shí)處理，以保證建筑物的安全使用?；炷亮芽p的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。 3.1 表面修補(bǔ)法 表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)

8、方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。 3.2灌漿、嵌縫封堵法 灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛

9、性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。 3.3結(jié)構(gòu)加固法 當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。 3.4 混凝土置換法 混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 3.5 電化學(xué)防護(hù)法

10、電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。 3.6仿生自愈合法 仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)成分中加入某些特殊成分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。 4 結(jié)束語： 混凝土出現(xiàn)裂縫，是正常的又是不正常的。正常的是指混凝土裂縫的寬度或深度沒有超過一定的限值，是屬于那種不涉及結(jié)構(gòu)安全的裂縫；不正常的是指混凝土裂縫的寬度或深度超過了一定的限值，是屬于那種涉及到結(jié)構(gòu)安全的危險(xiǎn)裂縫。所以混凝土出現(xiàn)裂縫，大可不必驚慌，但也不可視而不見，任其發(fā)展，“小不補(bǔ)，吃大苦”。綜上所述，大多數(shù)混凝土裂縫干縮裂縫、溫度裂縫、沉陷裂縫都是可防可控的，基本上不會