【摘要】混凝土的應用在建筑中占有重要地位,但是超長混凝土的裂縫卻是一個常見的現(xiàn)象。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比較統(tǒng)一。本文通過實踐談談對超長混凝土的裂縫控制簡要分析一下。 

  【關鍵詞】超長混凝土裂縫;成因;控制    

  混凝土裂縫是建筑中常見的問題尤其是超長混凝土,雖然在施工中小心謹慎采取多種方法,但裂縫依舊常有發(fā)生,特別是基礎貫穿裂縫出現(xiàn)在重要的結構部位。危害極大,它會降低結構的耐久性,削弱構件的承載力,同時會可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止混凝土的開裂,是一個值得關注的問題。 

  1 超長混凝土裂縫的成因 

  1.1 設計原因 

  設計欠妥,或計算錯誤,受力鋼筋截面偏小、配筋位置不合理、節(jié)點不規(guī)范、梁的跨度過大、高度偏小,結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當?shù)纫蛩鼐菀讓е马砰_裂。 

  1.2 材料質量 

  材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好,若工程上用了不合格的材料就會產(chǎn)生“豆腐渣工程”。所以說只有材料的質量關把好了,工程質量才會在根本上得到保證。 

  1.3 結構受荷 

  關于這一點比較常見。如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構件,在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋砼構件在承受了30%-40%的設計荷載時,就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不易察覺,而構件的極限破壞荷載往往是在設計荷載的1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋砼構件是允許帶裂縫工作的。 

  1.4 各種原因造成的變形 

  由于地基變形造成的應力相對較大,裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,使得裂縫一般是貫穿性的。砼具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/℃。當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產(chǎn)生溫度變形,由此產(chǎn)生附加應力,當這種應力超過砼的抗拉強度時,就會產(chǎn)生裂縫。砼在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,收縮裂縫較普遍,常見于現(xiàn)澆墻板式結構、現(xiàn)澆框架結構等,通常是因為養(yǎng)護不良造成。 

  1.5 混凝土的運輸造成離析 

  因為混凝土從預拌完成后到澆筑現(xiàn)場有一定的距離,而這段運輸時間往往是控制混凝土塌落度和易性的關鍵,同樣其亦受一定的隱患因素制約,高溫天氣混凝土攪拌車尾部的混凝土水份蒸發(fā)較快。容易給人造成錯覺混凝土塌落度損失大;雨水天氣,混凝土攪拌車尾部的混凝土水份較大,容易產(chǎn)生離析。 

  1.6 施工工藝 

  1.6.1 模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成砼開裂。施工過程中,鋼筋表面污染、砼保證層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫,施工控制不嚴,超載堆荷,也可能導致出現(xiàn)裂縫。 

  1.6.2 砼是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后砼的均勻性和密實程度。因此砼的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。 

  1.6.3 砼養(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質量與裂縫的關系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時,如干燥過快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面上,裂縫不規(guī)則,寬度小,另外水泥在水化及硬化過程中,散發(fā)大量熱量,使砼內外部產(chǎn)生溫差,超過一定值時,因砼的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。 

  2 控制和防止裂縫的措施 

  2.1 由于砼攪拌運輸時間過長、澆筑速度過快、振搗不實、施工縫做法不當、模板走動等原因形成的裂縫可以按照《混凝土施工規(guī)程》嚴格執(zhí)行混凝土拌制、運輸、澆筑、振搗施工縫設置和舊混凝土連接,按模板制作、拆模以及養(yǎng)護方面的規(guī)定來防止。對已出現(xiàn)這類裂縫的構件,也要區(qū)分構件的類別、構件的受力特征、裂縫所在的部位以及裂縫嚴重的程度,分別采用一般混凝土裂縫補強措施或采用充填混凝土材料、鋼錨栓加固、粘鋼板加固、預應力加固等補救措施。 

  2.2 對水泥、水、骨料、外加劑、鋼筋材料選用不當形成的裂縫,必須用對進場原材料按照國家標準進行嚴格檢查和驗收的辦法加以預防,凡不合格的次品材料一律不得使用,或經(jīng)試驗后降低等級使用;對已發(fā)生這類因材料選用不當而產(chǎn)生的砼缺陷或裂縫,必須作長期詳細地觀察(因有的問題需要一段時間才能發(fā)現(xiàn)),認真查明其原因和質量問題的嚴重程度,研究制定其處理和加固方案。這是因為一旦因材料選用不當而發(fā)生的質量問題,往往帶有普遍性。 

  2.3 地基過大不均勻沉降產(chǎn)生過寬裂縫時,進行建筑物在使用階段的沉降驗算可以防止這些裂縫的出現(xiàn),對已出現(xiàn)這類裂縫的結構,要采用地基基礎的防治措施對地基基礎妥善處理后,再采用建筑結構的加固措施來解決。 

  2.4 由于天氣干燥、初期養(yǎng)護不好、混凝土早期受凍、大氣溫濕度的變化產(chǎn)生的裂縫分別采用加強混凝土結硬化過程的自然養(yǎng)護、蓄熱養(yǎng)護,采用引氣劑使混凝土內部均勻分布氣泡,預留溫度伸縮縫等措施修補。受凍嚴重的構件,有的要拆除,有的要加固后方可使用。 

  2.5 由于承受荷載使構件產(chǎn)生過寬裂縫,合理地進行設計,可以防止這些裂縫出現(xiàn);對已出現(xiàn)的過寬裂縫的構件要采用加固措施進行加固。 

  2.6 對因使用及環(huán)境條件變化而產(chǎn)生的裂縫,要依據(jù)不同性質采用不同的防治措施。①因多次凍融而產(chǎn)生的裂縫,除對已形成缺陷和損壞的部分予以補強或加固外,宜添加對受凍混凝土構件的保溫措施;②因處于侵蝕性介質中而產(chǎn)生的大面積的缺陷損傷,除應剔除受腐蝕和損傷的部位予以補強或加固外,應使用礦渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保護;③因地震災害的損傷要采用抗震構造措施來預防;對已產(chǎn)生的不太嚴重的地震損傷可參考震損建筑修復加固的辦法來解決。 

  2.7 從改善約束條件著手,合理地分縫分塊;避免基礎過大起伏;合理地安排施工工序,避免過大的高差和側面長期暴露。 

  2.8 從控制溫度著手,采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土時對水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節(jié)采取保溫措施。 

  綜上分析,大跨度混凝土的裂縫應針對形成原因,首先考慮預防為主的原則,加強設計施工及使用等方面的管理,確保結構安全和避免不必要的損失。 

  參考文獻: 

  [1]陳裕新.淺析鋼筋混凝土裂縫的預防和控制[J].中國高新技術企業(yè),2009(11) 

  [2]張進才,王利,陳倩.淺談鋼筋混凝土裂縫的成因及預防[J].科學之友,2009(4)