摘 要 混凝土裂縫是施工中不可避免的現象,針對施工中普遍存在的裂縫問題,本文闡述裂縫產生的原因及防治措施,希望從設計、施工、使用等多方面加以控制和防治,以期減少因裂縫帶來的經濟與社會聲譽損失。
關鍵詞 混凝土裂縫 分類 成因 措施
混凝土在現代工程建設中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂縫較為普遍,在工程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中采取各種措施,小心謹慎,但裂縫仍然時有出現。針對施工中普遍存在的裂縫問題,希望從設計、施工、使用等多方面加以控制和防治,以期減少因裂縫帶來的經濟與社會聲譽損失。
1混凝土裂縫的分類
1.1按裂縫的成因劃分
根據混凝土裂縫產生的原因,可分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩大類:結構性裂縫是由各種外荷載引起的裂縫,也稱荷載裂縫。它包括由外荷載的直接應力引起的裂縫和在外荷載作用下結構次應力引起的裂縫;非結構性裂縫是由各種變形變化引起的裂縫。它包括溫差、干縮濕脹和不均勻沉降等因素引起的裂縫,這類裂縫是在結構的變形受到限制時引起的內應力造成的。從國內外的研究資料以及大量的工程實踐看,非結構性裂縫在工程中占了絕大多數,約為80%,其中以收縮裂縫為主導。
1.2按裂縫產生的時間劃分
施工期間出現的裂縫包括塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫、自身收縮裂縫、溫度裂縫、施工操作不當出現的裂縫、早期凍脹作用引起的裂縫以及一些不規(guī)則裂縫;使用期間出現的裂縫包括鋼筋銹蝕膨脹產生的裂縫、鹽堿類介質及酸性侵蝕氣液引起的裂縫、凍融循環(huán)造成的裂縫、堿骨料反應引起的裂縫以及循環(huán)動荷載作用下損傷累積引起的裂縫等。
1.3按裂縫的形狀劃
分裂縫按形狀可分為:縱向裂縫,平行于構件底面,順筋分布,主要由鋼筋銹蝕作用引起;橫向裂縫,垂直于構件底面,主要由荷載作用、溫差作用引起;剪切裂縫,由于豎向荷載或震動位移引起;斜向裂縫、八字形或倒八字形裂縫,常見于墻體混凝土梁,主要因地基的不均勻沉降以及溫差作用引起;X形裂縫,常見于框架梁、柱的端頭以及墻面上,由于瞬間的撞擊作用或者地震荷載作用引起;各種不規(guī)則裂縫,如反復凍融或火災等引起的裂縫。此外,還有因混凝土拌和或運輸時間過長引起的網狀裂縫,現澆樓板四角出現的放射狀裂縫或板面出現的十字形裂縫等等。
2裂縫的原因分析
。1)混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。
(2)大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發(fā),導致混凝土內外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。
。3)在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數小時會發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
。4)當有約束時,混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮,因為受到約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。
。5)混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿――硅膠從周圍介質中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產生裂縫。
(6)在炎熱的大風天氣,混凝土表面水分蒸發(fā)較過快,造成混凝土內部水化熱過高,在混凝土澆筑數小時后仍處于塑性狀態(tài),易產生塑性收縮裂縫。
(7)構件超載產生的裂縫,例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩,出現垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。
。8)當結構的基礎出現不均勻沉陷,就有可能會產生裂縫,隨著沉陷的進一步發(fā)展,裂縫會進一步擴大。而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。
3控制裂縫的措施
。1)加強施工中鋼筋、模板、混凝土配料、振搗的質量控制檢查,確保結構構件鋼筋位置準確,混凝土強度達到設計要求。
(2)澆注混凝土時,考慮天氣因素。
。3)保證混凝土在早期盡可能少的產生收縮,可以通過控制好構件的濕潤養(yǎng)護來實現。對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為14小時―28小時,為了確;炷恋慕禍睾捅毓ぷ饕嗽诒砻娓采w薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護。以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。
(4)正確掌握拆模時間,避免過早拆模。
。5)嚴格控制施工臨時堆載,構件堆放、運輸、吊裝時保持支承和吊點位置正確穩(wěn)定。避免振動碰撞。
。6)嚴格控制混凝土施工配合比和各摻合料質量,采用高標號水泥,減小水泥用量,對于混凝土的塌落度應加強檢查;混凝土中摻加膨脹劑,微膨脹劑在一定程度上補償了收縮應力,在最初14天潮濕養(yǎng)護中,使混凝土體積微膨脹,補償混凝土早期失水收縮產生的收縮裂縫。
。7)保濕養(yǎng)護混凝土表面經過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水份蒸發(fā),保持混凝上處于潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護。特別是對于摻入膨脹劑的混凝土,在最初14天內,必須潮濕養(yǎng)護,方能促使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。
。8)保濕養(yǎng)護根據混凝土絕熱溫升計算,確定中心最高溫度,按溫控技術措施,確定養(yǎng)護材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護時間。
雖然目前學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現問題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。