淺談混凝土裂縫的原因及措施

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大量的工程和實(shí)踐理論分析表明,鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(縫寬0.5mm),一般對結(jié)構(gòu)的使用無大的危害,允許其存在。有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學(xué)因素作用下,不斷產(chǎn)生和發(fā)展引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕，使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴(yán)重時甚至發(fā)生垮塌事故，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。

      一、混凝土裂縫的成因：       1、原材料質(zhì)量引起的裂縫   混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。   2、砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。   3、拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。   4、施工違反操作規(guī)程   常見因素有攪拌、運(yùn)輸時間過長；振搗不良；澆筑速度過快；塑性混凝土下沉；施工縫接茬處理不好；初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，早期受凍；鋼筋骨架構(gòu)造不當(dāng)（主箍筋配置、主箍筋間距、主筋搭焊接錨固、輔筋和預(yù)埋件問題等）；亂踩配筋致使保護(hù)層減?。荒Ｐ桶鍎偠炔蛔?；模板支架下沉或失穩(wěn)；過早拆模等；其中多數(shù)屬物理性缺陷。   5、構(gòu)件受力、變形使內(nèi)應(yīng)力超越材料強(qiáng)度   常見的受力有拉伸（中、偏拉）、壓縮（中、偏壓局壓）、彎曲（少筋、適筋、超筋）、剪切（少箍、適箍、超箍、沖切）、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài)；常見的變形有因過大不均勻沉降、因收縮和溫度變形受到約束待狀態(tài)。它們所造成的缺陷均屬物理性缺陷。   6、溫度變形   混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/℃。當(dāng)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(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土的裂縫等。   7、濕度變形   混凝土在空氣中結(jié)硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等，通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。混凝土的收縮值一般為0.2～0.4‰。其發(fā)展規(guī)律是早期快，后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物，通常是每隔20～40m設(shè)置一道后澆帶，或采用在混凝土中摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決混凝土的早期干縮。二、預(yù)防措施       1、材料選用   （1）水泥：應(yīng)選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。   （2）粗骨料：宜用表面粗糙、質(zhì)地堅硬的石料。級配良好，空隙率小，無堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。   （3）細(xì)骨料：宜用顆粒較粗、空隙較小，含泥量較低的中砂。   （4）外摻料：宜采用堿水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。   2、配料   （1）配合比設(shè)計：應(yīng)采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮。   （2）禁止任意增加水泥用量。   （3）配制混凝土?xí)r計量應(yīng)準(zhǔn)確，要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆灌。   3、模板工程   鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防，在模板工程中應(yīng)注意以下各點(diǎn)：模板構(gòu)造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。例題掌握拆模時機(jī)，拆模時間不能過早，應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值，即不要錯過最佳養(yǎng)護(hù)介入時機(jī)。   4、混凝土澆筑   混凝土澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間。在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)澆水養(yǎng)護(hù)有困難，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保溫材料等方法。   5、施工技術(shù)   （1）加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作，基坑開挖后應(yīng)及時通知勘察及設(shè)計單位到場驗(yàn)收。對較復(fù)雜的地基，設(shè)計方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利地質(zhì)情況時，必須先對其加固處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。   （2）開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結(jié)構(gòu)。   （3）合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)，以防止基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基。當(dāng)建（構(gòu)）筑物各部份荷載相差較大時，一般應(yīng)先施工重、高部分，后施工輕、低部分。   6、對因使用及環(huán)境條件變化而發(fā)生的裂縫，要根據(jù)其不同性質(zhì)區(qū)別采用不同的防治措施。   7、設(shè)計構(gòu)造   （1）建筑平面選型在滿足使用要求的前提下，力求簡單。平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂。   （2）合理布置縱橫墻，縱墻開洞應(yīng)盡可能小。   （3）控制建筑物的長高比。長高比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。   （4）減少地基的不均勻沉降。除了前述的措施外，在基礎(chǔ)設(shè)計中還可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度、不同的地基計算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法，來調(diào)整地基的不均勻變形。   （5）層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度，防止或減少裂縫。即使出現(xiàn)了裂縫，也能阻止其進(jìn)一步發(fā)展。   （6）正確地設(shè)置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定合適，構(gòu)造要合理，可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并設(shè)置。