混凝土裂縫成因及預防處理措施

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【摘要】隨著城市建設飛速發(fā)展，尤其是房屋建筑。在建筑業(yè)繁榮的背景下，建筑主管部門受到的投訴也多了起來，特別是住房混凝土的裂縫是最普遍的問題之一。作為一個建筑工作者，在當前施工中如何克服水泥混凝土裂縫是一件非常重要的事，本文將對水泥混凝土裂縫的成因進行分析，并提出預防措施和處理方法。

　　【關鍵詞】水泥混凝土；裂縫；原因；分析；處理 　　 　　1 混凝土裂縫的分類 　　混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數(shù)發(fā)生于施工階段，其原因復雜多變，一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。 　　微觀裂縫是指肉眼看不到的、砼內部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，這種砼本身固有的微觀裂縫，荷載不超過設計規(guī)定的條件下，一般視為無害。 　　宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度小于0.2~0.3mm的裂縫是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。 　　2 混凝土裂縫的成因 　　裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。 　　2.1 砼的收縮 　　收縮是砼的一個主要特性，對砼的性能有很大影響。由于收縮而產生的微觀裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結構物的開裂、變形甚至破壞。產生收縮裂縫的原因，一般認為在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起砼收縮而產生的裂縫。多為規(guī)則的條狀，很少交叉。常發(fā)生在結構變截面處，往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發(fā)生在大體積砼中，梁、板、柱等小塊體構件，預應力構件極少產生收縮裂縫。砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構筑物，影響更大。如不加以防止，可能會造成嚴重后果。 　　2.2 混凝土材料及配合比 　　配合比設計不當直接影響砼的抗拉強度，是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當，骨料種類不佳，選用外加劑不當?shù)龋@幾個因素是互相關聯(lián)的。有關試驗資料顯示：用水量不變時，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%；水泥用量不變時，用水量每增加10%，混凝土強度降低20%，混凝土與鋼筋的粘結力降低10%。總結的原因有如下方面： 　　2.2.1 粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產生。 　　2.2.2 骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大。 　　2.2.3 混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。 　　2.2.4 水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大。 　　2.2.5 水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大?；炷猎O計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。 　　2.3 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因 　　2.3.1 現(xiàn)場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生。 　　2.3.2 高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大。 　　2.3.3 對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫。 　　2.3.4 大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，混凝土產生溫度裂縫。 　　2.3.5 現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。 　　2.3.6 現(xiàn)場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。 　　2.3.7 現(xiàn)場預應力張拉不當(超張、偏心)，引起混凝土張拉裂縫。 　　這些因素都會造成砼較大的收縮，產生龜裂裂縫或疏松裂縫，致使砼微觀裂縫迅速擴展，形成宏觀裂縫。養(yǎng)護是使砼正常硬化的重要手段。養(yǎng)護條件對裂縫的出現(xiàn)有著關鍵的影響。在標準養(yǎng)護條件下，砼硬化正常，不會開裂，但只適用于試塊或是工廠的預制件生產，現(xiàn)場施工中不可能擁有這種條件。但是必須注意到，現(xiàn)場砼養(yǎng)護越接近標準條件，砼開裂可能性就越小。 　　2.4 使用原因(外界因素) 　　2.4.1 構筑物基礎不均勻沉降，產生沉降裂縫。 　　2.4.2 使用荷載超負。 　　2.4.3 野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。 　　2.4.4 周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕，引起裂縫。 　　2.4.5 意外事件，火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。 　　3 防止混凝土產生裂縫的預防措施 　　混凝土裂縫預防措施根據(jù)砼裂縫成因，采取適當措施進行預防要比事后補救有效的多。也就是說采取以防為主的方法，歸納起來，可以從以下幾個方面著手： 　　3.1 設計在設計上要注意到那些容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等，應考慮到由于地基的差異沉降或結構原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設計中加以解決。在構件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細、間距越小則對預防開裂越有利。 　　3.2 施工方案良好的施工方案與預防、控制裂縫有很大的關系。施工方案主要應確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構造、澆筑時間、運輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割，最好是設置在變截面處或承受拉、剪、彎應力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設位置也應加以注意，一般來說，因盡量留在變截面處，或遠離受拉鋼筋部位而設在砼的受壓區(qū)，確定澆筑時間的原則應盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工，則應采取材料降溫措施來控制砼入模溫度。 　　3.3 施工質量由于施工質量原因而產生的裂縫發(fā)生率在95%以上。如果在施工階段控制住了裂縫，則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此，施工階段是裂縫預防的主要階段，在施工階段要注意以下幾個問題：首先砼要有合適的配合比，選擇合適的配合比，不僅要滿足強度要求、施工要求，還要從防止產生裂縫的需要出發(fā)。適當?shù)剡x擇好水灰比，在滿足強度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結力。第三是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術，往往不被人們重視。過分地振搗對砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應有的密實度，要恰到好處。 　　3.4 養(yǎng)護養(yǎng)護的目的是使砼正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術關鍵是設法使砼溫度級慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應力，阻力裂縫的產生。常規(guī)養(yǎng)護方法是噴水，對一般砼結構，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積砼由于塊體內外溫度不一致，強度增長不同，常常是在強度增長慢的表面開裂，其養(yǎng)護就不能只滿足于用常規(guī)方法。具體說，盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護期應以砼強度增長最快的階段為準，即7至28天，最好能長些。 　　4 混凝土裂縫的處理方法 　　4.1 表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏 　　4.2 填充法用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開Ｖ型槽，然后作填充處理。 　　4.3 灌漿法此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設備（壓力0.2~0.4Mpa）將補縫漿液注入砼裂隙，達到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。 　　4.4 結構補強法因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。 　　5 結束語 　　混凝土裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但是，我相信只要我們本著一顆認真負責的心，嚴格按規(guī)程、規(guī)范要求施工，嚴把質量關，杜絕各種不利因素發(fā)生，防患于未來；在具體施工中多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，即可保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作，這樣我們完全可以最大限度地降低混凝土裂縫的出現(xiàn)，從而保證國家基礎建設的健康穩(wěn)定地發(fā)展。