淺析工程實施中混凝土開裂的成因

1、淺析工程實施中混凝土開裂的成因摘要：混凝土表體開裂是在工程施工中較為常見的現(xiàn)象之一，首先分析混凝土開裂的類型，再次提出工程實施中混凝土開裂的成因，最后筆者結(jié)合多年的工程治理經(jīng)驗和案例調(diào)查，提出預(yù)防混凝土開裂的方案和裂縫的修補方法建議，給予讀者工程施工方法上的借鑒。關(guān)鍵詞：混凝土；開裂；養(yǎng)護；成因1、混凝土開裂的類型 當(dāng)外界條件濕度和溫度發(fā)生變化時，混凝土?xí)l(fā)生硬化并導(dǎo)致體積變形，由于各種材料的材質(zhì)不同，其變形度也不一致，相互之間約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力，造成水泥石本身或者水泥石粘結(jié)面和骨料之間出現(xiàn)肉眼無法看到的細微裂縫。這種細微裂縫的分布不僅不連貫而且也不規(guī)則，但如果出現(xiàn)溫差、干縮的情況或在強荷載作用

2、下，裂縫就開始發(fā)展并且逐漸相互串通，最后形成肉眼可見的較大的裂縫，我們稱之為宏觀裂縫。它的種類大致分為疏松裂縫、超載裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫、龜裂裂縫這幾種，此外根據(jù)作用力不同還可以分為化學(xué)反應(yīng)、張拉、凍脹等裂縫類型。 2、工程實施中混凝土開裂的成因 裂縫的產(chǎn)生有多種種類和形式，設(shè)計是一方面的原因，但主要原因還是由于施工過程中各種因素組合產(chǎn)生的，要從根本上解決混凝土開裂的問題，我們首先要找出混凝土裂縫形成的原因。只有在正確的分析判斷其裂縫形成的原因基礎(chǔ)上，我們才能更有效地控制和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。 2.1混凝土中砼的收縮 砼的最主要特性就是容易收縮，一旦收縮，就會對砼的性能等多方面造成嚴重影

3、響。由于收縮，砼就會產(chǎn)生一些裂縫，隨著時間的增長，裂縫會越來越寬，這樣結(jié)構(gòu)物就會發(fā)生嚴重變形，甚至被損壞，造成嚴重后果。一般情況下，砼的收縮是由于在施工階段水泥水化熱及外部氣溫的作用所造成的。裂縫常常發(fā)生在結(jié)構(gòu)的交接面處，因為與受力鋼筋平行，所以常見的裂縫均為有規(guī)則的條狀，極少出現(xiàn)交叉情況。此外，收縮裂縫多發(fā)生在一些體積較大的砼和諸如梁、板、柱等小塊體構(gòu)件中。由于砼的性能容易發(fā)生變化，一旦發(fā)生裂縫就對建筑物的結(jié)構(gòu)造成很大的影響，所以在施工過程中一定要注意考慮水泥汽化熱和外部氣溫的影響，做到防患于未然。這樣才能避免嚴重后果和不必要的損失。 2.2混凝土材料的添加與其配合比例 配合比的設(shè)計將直接影

4、響砼的抗拉強度，它是砼開裂不容忽視的原因。配合比不當(dāng)主要指的是含沙的比率不當(dāng)，選用的外加劑不適當(dāng)及骨料種類不佳等，這些因素是相互關(guān)聯(lián)影響的。用水量與水泥用量將直接影響混凝土的收縮程度，混凝土的開裂原因主要有以下幾個方面： (1) 水泥等級的高低、粗細度以及混凝土強度等級的高低對混凝土的開裂也有著很大的影響。 (2)混凝土單方面在用水量和用灰量上過多，導(dǎo)致收縮增大，裂縫產(chǎn)生。 (3)粗細集料中的含沙量過大，導(dǎo)致混凝土的收縮也增大。不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配或集料顆粒的級配不良都易導(dǎo)致混凝土收縮增大，裂縫的產(chǎn)生。 (4)水泥品種的不同對混凝土的收縮率影響也不同，影響著混凝土開裂的程度。 (5)摻合料和外加劑

5、的選擇不當(dāng)或者是摻的量不恰當(dāng)，也將會增加混凝土的收縮。 2.3施工時現(xiàn)場的養(yǎng)護 （1）在施工現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，由于插入或振搗的不當(dāng)都會影響混凝土的均勻性和密實性，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。 （2）現(xiàn)場未進行正確的拆模，拆模過早引起拆模裂縫。 （3）大體積的混凝土工程中，由于沒有進行兩次抹面，表面易產(chǎn)生裂縫。 （4）現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力超張或偏心，都會引起混凝土的張拉裂縫。 （5）施工現(xiàn)場的保護措施不行，混凝土脫水，導(dǎo)致收縮裂縫。 （6）高空澆注混凝土的時候，風(fēng)速和光照的強度都將影響混凝土的收縮值。 （7）大體積混凝土澆注中，現(xiàn)場混凝土降溫、對水化計算不準及保溫工作的不到位，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大或內(nèi)部溫度太高，最

6、后產(chǎn)生溫度裂縫。 上述這些因素都會導(dǎo)致砼的收縮，產(chǎn)生裂縫，造成砼的圍觀裂縫并迅速擴展最后形成宏觀裂縫。養(yǎng)護可以使砼硬化，養(yǎng)護條件影響著裂縫的出現(xiàn)。標準養(yǎng)護條件下，砼可以正常硬化，不會開裂，但是只適用于工廠預(yù)計件或試塊的生產(chǎn)，現(xiàn)場施工沒有這種條件，但現(xiàn)場中砼的養(yǎng)護越接近標準條件，開裂的可能性也就越小。 2.4不當(dāng)使用造成的原因 (1) 周圍環(huán)境也會影響裂縫的產(chǎn)生，如酸堿物質(zhì)對構(gòu)筑物的侵蝕等。 (2) 由于意外事件的發(fā)生，如地震、火災(zāi)、水災(zāi)等原因引起構(gòu)筑物的開裂。 (3)在裝修過程中動作過于野蠻，隨意鑿洞或拆除承重墻等，引起裂縫的產(chǎn)生。 (4) 由于構(gòu)筑物的沉降不均勻，導(dǎo)致沉降裂縫的產(chǎn)生。 (5)

7、 使用的荷載物超重，產(chǎn)生裂縫。 3、預(yù)防混凝土開裂的方案 為防止混凝土開裂、降低溫度可以從溫度的控制和約束條件的改善兩方面來著手?？梢酝ㄟ^如下措施來控制溫度： （1）在高溫時，應(yīng)擴大混凝土表層、減少其澆筑厚度來達到對混凝土的散熱效果。 （2）要避免由于高溫、大風(fēng)等原因造成混凝土表層因失水而開裂，在施工過程中應(yīng)采取嚴格監(jiān)控混凝土加工過程中水的用量等保養(yǎng)措施。 （3）改善骨料配置中不同粗細沙石的比例，通過增加各種劑料的添加來減少混凝土中的水泥量。 （4）在降低混凝土澆筑的溫度時可以通過在攪拌混凝土中加水或是用碎石冷卻等方法。 （5）在對混凝土的施工完工后，應(yīng)注意其堆放，預(yù)防混凝土開裂狀況的發(fā)生。

8、（6）在低溫氣候中，仍應(yīng)注意對混凝土表層的保養(yǎng)，防止因溫度過低而引起的混凝土表層的失水。其方法可以如下： 對成品合理地進行切分； 在混凝土的施工完工后，應(yīng)盡量減少對其基礎(chǔ)造成過大幅度的起伏； 仔細、緊密地安排施工工序，避免對其過大程度的暴露。同時，還應(yīng)改善混凝土的性能和質(zhì)量，加強對其表面的保養(yǎng)，防止其表面應(yīng)缺水而導(dǎo)致干裂。因此，在施工中對混凝土的各項保養(yǎng)措施十分重要。 在早期對混凝土保養(yǎng)的實踐表明，混凝土經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的表層干裂現(xiàn)象，歸根期原因在于溫差的影響。過高的溫差也容易造成混凝土的開裂。因此，要嚴格關(guān)注在混凝土施工時的溫度。 從控溫角度出發(fā)，對混凝土的保溫應(yīng)達到如下要求： （1）對新老

9、混凝土進行嚴格監(jiān)控措施，尤其防止老的混凝土的溫度過低； （2）時刻關(guān)注混凝土的內(nèi)外溫度，防止其表層出現(xiàn)開裂； （3）施工期間應(yīng)保持混凝土溫度的穩(wěn)定，預(yù)防混凝土溫度出現(xiàn)過冷現(xiàn)象。 理論說明，在新澆筑的混凝土中的水含量完全滿足施工中水泥水化的需要。但由于溫高蒸發(fā)而引起的水分缺失等原因造成的混凝土水分缺失現(xiàn)象也同時不可忽略。而表層混凝土首當(dāng)其沖。因此，在混凝土澆筑完工的最初幾天，尤其要加強對混凝土的保養(yǎng)，這是十分重要的。 4.裂縫的修補方法建議 （1）小面積澆注法。此方法是針對在施工過程中，因為施工不注意造成混凝土裂痕。像這類的情況可以采用先清楚裂縫附近的混凝土，再對其進行清洗，在充分濕潤的前提下，

10、利用比原本的混凝土澆注強度高一級的混凝土進行修復(fù)。這個方法比較常用，在使用的時候要根據(jù)實際情況應(yīng)該此方法，以免出現(xiàn)新老混凝土交接不良等狀況。 （2）結(jié)構(gòu)填充法。利用切割圓盤把裂縫面積加大、加深，形成一個正規(guī)的形狀，如V字形、梯形，再分層次地壓抹材料修補縫隙。其中V字形凹槽開鑿法比較適用與一般的裂縫修復(fù)。梯形凹槽開鑿法是多用于深水導(dǎo)致的混凝土開裂現(xiàn)象。 （3）建筑物表面縫合。在開裂區(qū)域兩邊開鑿孔（槽），把U形鋼筋或金屬鋼板放進去，再用無收縮型砂漿注入鑿孔（槽）中，為求達到裂縫縫合的作用。 （4）表面涂覆法。當(dāng)混凝土表體出現(xiàn)較多的細小裂縫時，我們就可以適當(dāng)?shù)夭捎猛扛卜ǎ紫葘⑿迯?fù)材料涂覆于混凝土表層，從而起到一個表面封閉的功效。此方法的使用應(yīng)該考慮使用的場合，如室內(nèi)、環(huán)境的濕度溫差、介質(zhì)是否帶有腐蝕性等條件狀況，以及裂縫是否活動等等。 參考文獻： 【1】巴恒靜;蘇安雙;環(huán)向約束條件下高強混凝土早期開裂;第五屆混凝土結(jié)構(gòu)耐久性科技論壇論文集;2006年 【2】藍俊