摘要對施工中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及預(yù)防處理措施進(jìn)行探討。雖然學(xué)術(shù)界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,對于具體的預(yù)防和改善措施意見比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應(yīng)用效果也較好,具體施工中要靠我們多觀察、多比較、出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。 

　　關(guān)鍵詞鋼筋混凝土;裂縫原因;處理措施  　 

　　鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的,但對裂縫寬度有嚴(yán)格限制。確切的說,混凝土在凝結(jié)硬化過程中就有微裂縫存在,這是因為混凝土中的水泥和骨料在溫濕度變化條件下產(chǎn)生不均勻的體積變形,而它們又粘結(jié)在一起不能自由變形,于是形成相互間的約束應(yīng)力;一旦此約束應(yīng)力大于水泥和骨料間的粘結(jié)強(qiáng)度,以及水泥自身的抗拉強(qiáng)度,就產(chǎn)生微裂縫。 

　　1混凝土產(chǎn)生裂縫的原因 

　　混凝土裂縫的產(chǎn)生,都是微裂縫發(fā)展的結(jié)果�；炷�土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,就其本身而言,一般認(rèn)為是混凝土材料變形約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故。 

　　1.1材料選配不當(dāng)形成缺陷和裂縫 

　　使用過期水泥,骨料含泥過量、含活性SiO2,水泥中含堿量過高,骨料石灰石,水泥水化熱等。 

　　1.2施工違反操作規(guī)程形成缺陷和裂縫 

　　塑性混凝土下沉,被頂部鋼筋所阻,形成沿鋼筋的裂縫;混凝土振搗不密實,出現(xiàn)蜂窩、易形成各種受力裂縫的起點;混凝土攪拌、運輸時間過長,使水分蒸發(fā),引起混凝土澆注時坍落度過低,使得在混凝土體積中出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;混凝土初期養(yǎng)護(hù)時急驟干燥使得在混凝土與大氣接觸面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;過早拆模,混凝土尚未建立足夠強(qiáng)度,構(gòu)件在實際施加與自身的重力荷載作用下,容易發(fā)生各種受力裂縫等。 

　　1.3因構(gòu)件受力、變形形成缺陷和裂縫 

　　混凝土構(gòu)件中心受拉;中心受壓;受彎;受剪;受沖切;梁的混凝土收縮和溫度變形;板的混凝土收縮和溫度變形;在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。 

　　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)或老混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫�；炷�土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6-1.0)×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2-2.0)×104。由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。 

　　1.4因環(huán)境因素影響形成缺陷和裂縫 

　　主要是溫度和濕度的變化,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(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等�；炷�土構(gòu)件多次受冰凍-溶解循環(huán)作用,使混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,促進(jìn)已有裂縫發(fā)展,結(jié)構(gòu)疏松,表面龜裂,表層剝落或整體崩潰。 

　　2控制和防止裂縫的措施 

　　1)對水泥、水、骨料、外加劑、鋼筋材料選用不當(dāng)形成的裂縫,必須用對進(jìn)場原材料按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗收的辦法加以預(yù)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(dāng)而產(chǎn)生的混凝土缺陷或裂縫,必須作長期詳細(xì)的觀察(因有的問題需要一段時間才能發(fā)現(xiàn)),認(rèn)真查明其原因和質(zhì)量問題的嚴(yán)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(dāng)而發(fā)生的質(zhì)量問題,往往帶有普遍性的緣故。2)由于混凝土攪拌運輸時間過長,澆筑速度過快,振搗不實、施工縫留設(shè)位置或處理方法不當(dāng)、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(yán)格執(zhí)行混凝土拌制、運輸、澆筑、振搗工藝,妥善處理施工縫設(shè)置和舊混凝土連接,嚴(yán)格執(zhí)行模板制作、拆模以及養(yǎng)護(hù)方面的規(guī)定實施預(yù)防。對已出現(xiàn)這類裂縫的構(gòu)件,要區(qū)分構(gòu)件的類別、構(gòu)件的受力特征、裂縫所在的部位以及裂縫嚴(yán)重的程度,分別采用一般混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)措施或采用充填混凝土材料、鋼錨栓加固、甚至粘貼纖維或鋼板、預(yù)應(yīng)力加固等補(bǔ)救措施。3)由于天氣干燥,初期養(yǎng)護(hù)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(qiáng)混凝土結(jié)硬化過程的自然養(yǎng)護(hù)、蓄熱養(yǎng)護(hù),采用引氣劑使混凝土內(nèi)部均勻分布?xì)馀?預(yù)留溫度伸縮縫等措施修補(bǔ)。受凍嚴(yán)重的構(gòu)件,有的要拆除,有的要加固后方可使用。4)由于承受的荷載作用使構(gòu)件產(chǎn)生過寬裂縫,設(shè)計階段選擇合理的荷載組合,對構(gòu)件進(jìn)行裂縫寬度驗算,可以防止這些裂縫的出現(xiàn);對已出現(xiàn)的過寬裂縫的構(gòu)件要采用加固措施進(jìn)行加固。5)由于地基過大的不均勻沉降產(chǎn)生過寬裂縫,設(shè)計時應(yīng)選用最佳的地基基礎(chǔ)形式,對建筑物在使用階段的沉降進(jìn)行驗算,可以防止這些裂縫的出現(xiàn)。對已出現(xiàn)的這類裂縫的構(gòu)件,可采用地基基礎(chǔ)的加固措施,對地基基礎(chǔ)妥善處理后,再采用建筑結(jié)構(gòu)的加固措施來解決。6)對因使用及環(huán)境條件變化而發(fā)生的裂縫,要依據(jù)不同性質(zhì)采用不同的防治措施如:①因使用期間溫度濕度變化而形成的裂縫,一般不易根除,以采用對鋼筋混凝土構(gòu)件的保護(hù)措施,減少大氣濕度變化對構(gòu)件變化的影響為宜。②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要予以補(bǔ)強(qiáng)或加固外,宜添加對受凍混凝土構(gòu)件的保溫措施。③因處于侵蝕性介質(zhì)中而產(chǎn)生的大面積的缺陷和損傷,除應(yīng)剔除受腐蝕和損傷的部位予以補(bǔ)強(qiáng)或加固外,應(yīng)使用礦渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保護(hù)。④因地震災(zāi)害的損傷要采用抗震構(gòu)造措施來預(yù)防;對已產(chǎn)生的不太嚴(yán)重的地震損傷可參考震損建筑修復(fù)加固的辦法來解決。 

　　另外,還可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。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?xí)r加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?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進(jìn)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(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施。 

　　改善約束條件的措施是:①合理地分縫分塊;②避免基礎(chǔ)過大起伏;③合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。 

　　此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫十分重要,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性十分困難,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。 

　　3混凝土的早期養(yǎng)護(hù) 

　　實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此,混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應(yīng)力觀點出發(fā),保溫應(yīng)達(dá)到下述要求:1)防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。2)防止混凝土超冷,應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。3)防止老混凝土過冷,以減少新老混凝土間的約束�；炷�土的早期養(yǎng)護(hù),主要目的在于保持適宜的溫濕條件,以達(dá)到兩個方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變化的侵襲,防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計的強(qiáng)度和抗裂能力。 

　　適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的。混凝土的保溫措施常常也有保濕的效果。從理論上分析,新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求。由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失,從而推遲或妨礙水泥的水化作用,表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此,混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時期,在施工中應(yīng)切實重視起來。 

　　4小結(jié) 

　　綜上所述,混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位�；炷�土的裂縫較為普遍,在每項工程施工過程中裂縫幾乎無所不在。施工中采用科學(xué)的管理手段、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)格工藝工序操作質(zhì)量控制,混凝土裂縫是可以控制的。