本站原创【摘 要】随着各地建筑业的迅猛发展,混凝土在建筑行业中的应用越来越广泛,但同时,随之而来的混凝土裂缝这一通病却一直如影随形,没有得到很好的解决,给工程带来不同程度的危害.在温度和湿度变化的条件下,混凝土硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝.结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命.文章对混凝土裂缝的成因进行探讨并提出相应预防措施.
【关 键 词 】混凝土裂缝；温度裂缝；收缩裂缝；混凝土结构受力裂缝
1.混凝土裂缝的类型及成因
1.1 混凝土因自身特性产生裂缝
1.1.1 收缩裂缝 由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝.另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些.
1.1.2 温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的.一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的.另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力,混凝土就可能开裂.
影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等.
1.1.3 沉陷(塑性)收缩裂缝的成因 混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成混凝土的强度无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂.影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等.
1.2 化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝.混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂.
1.3 混凝土结构受力裂缝
结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝.例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝.而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝.
1.4 施工工艺及流程造成的裂缝
1.4.1 施工不当造成的裂缝,混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝.
1.4.2 在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响,振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态；而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝.
1.4.3 模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝.
1.4.4 抹干压光造成的裂缝 过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂.
1.4.5 养护不当造成的裂缝 过早养护会影响混凝土的胶结能力；过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝.
1.4.6 后浇带施工不慎而造成的裂缝 为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力, 规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工可能造成板面的裂缝.
1.4.7 砼的弹性变形及支座处的负弯矩 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等
2.混凝土裂缝的预防措施
对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制, 尽量做到按设计和施工规范进行操作, 如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救.现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议.
2.1 严格控制混凝土施工配合比
根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比.严格控制水灰比和水泥用量.选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度.
2.2 严格控制混凝土的温度应力
温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20～25 ℃范围内时,不会产生温度裂缝.在保证混凝土强度的条件下,尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；尽量降低混凝土的入模温度,规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃,故在气温较高时,可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制混凝土.
2.3 做好裂缝计算
设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合理的混凝土强度等级和配筋,如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等等.
2.4 做好混凝土的浇筑和振捣
在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度.在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生.通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝.混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求.禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板.同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放.
2.5 做好后浇带的施工
以前工程中的变形缝在很大程度上影响着建筑物的美观和使用,后浇带施工方法的使用弥补了变形缝给工程带来的不足,但是后浇带施工质量的的好坏直接影响着建筑物的使用功能和结构安全,因此在施工当中一定要慎之又慎.施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案.杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝.
3.结语
混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害.我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理.