混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施

摘要現(xiàn)如今，在土木工程的建設(shè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫的情況，對(duì)建筑工程質(zhì)量造成破壞，目前這種現(xiàn)象也是我們國(guó)家最需要解決的現(xiàn)象之一。如果土木工程的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間受混凝土裂縫問題的嚴(yán)重影響，會(huì)在一定的程度上對(duì)土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性造成不利影響，嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)人們的生命安全造成威脅?；诖?，本文首先對(duì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象的原因進(jìn)行了分析，通過分析發(fā)現(xiàn)澆筑灑水以及溫差和振搗施工、后續(xù)養(yǎng)護(hù)等多個(gè)方面如果出現(xiàn)失誤的話，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，然后在此基礎(chǔ)上提出了有效控制混凝土裂縫的策略，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作者提供到借鑒意義，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)土木工程的進(jìn)步和發(fā)展。關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；成因；控制措施

目錄TOC\o"1-3"\h\u引言 41.混凝土裂縫概述 42.混凝土裂縫成因分析 42.1預(yù)拌混凝土原材料控制 42.2施工中產(chǎn)生的混凝土裂縫現(xiàn)象 52.2.1澆筑灑水原因 52.2.2溫差原因發(fā)生裂縫 52.2.3振搗施工原因 52.2.4支設(shè)與拆除模板原因 52.2.5后續(xù)養(yǎng)護(hù)原因 62.3混凝土自身特性因素產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象 62.3.1混凝土自身內(nèi)部原因 62.3.2混凝土水化收縮原因 62.3.3混凝土自身收縮原因 73.混凝土裂縫防治措施 73.1選擇合適的材料以及處理砼與磚的結(jié)合處 73.2施工過程控制措施 73.3施工溫度控制措施 83.4竣工后加強(qiáng)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)控制的工作 8結(jié)束語(yǔ) 9參考文獻(xiàn) 9

引言現(xiàn)如今，由于混凝土具有使用方法簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，已被廣泛的運(yùn)用在土木建筑工程之中。在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)操作的時(shí)候，必須要在其支架以及模板支護(hù)的狀況下進(jìn)行施工，因?yàn)椴煌挠绊懸蛩貙?duì)這兩種不同系統(tǒng)的作用，易于在施工階段造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題的現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，在土木工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中比較常見的問題就是混凝土裂縫現(xiàn)象，并且隨著時(shí)間的發(fā)展也逐漸變得更嚴(yán)重，是現(xiàn)階段最需要著重解決的一大技術(shù)難題。雖說這是一種普遍問題，但若是不采取有效措施與其防護(hù)，就會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)混凝土的性能造成不利影響的同時(shí)，縮短了使用時(shí)間，嚴(yán)重情況下還會(huì)危及到人們的生命安全，工程質(zhì)量也會(huì)直接受到混凝土裂縫問題的影響[1]?；炷脸霈F(xiàn)裂縫的主要原因就是變形作用，這對(duì)變形作用導(dǎo)致混凝土裂縫的研究目前并非特別成熟，我國(guó)有關(guān)的規(guī)范也還不夠完善，牽扯到的因素較多，例如地基基礎(chǔ)、材料質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)和環(huán)境狀態(tài)等多個(gè)方面，尤其是泵送混凝土施工技術(shù)的推進(jìn)，以至于加大了控制混凝土裂縫技術(shù)的難度。因此，在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上分析混凝土的裂縫成因以及其預(yù)防措施，這對(duì)人們的生命安全以及土木工程的質(zhì)量都有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.混凝土裂縫概述所謂混凝土裂縫，這是建筑工程中常會(huì)存有的通病之一，其主要狀況就是會(huì)在固體材料中出現(xiàn)某種不連續(xù)的現(xiàn)象，進(jìn)而會(huì)對(duì)影響到建筑工程的質(zhì)量[1]。但是針對(duì)于這一病害現(xiàn)象國(guó)我國(guó)現(xiàn)在的施工技術(shù)來說還沒有辦法對(duì)其進(jìn)行有效的解決。所以，也就只是運(yùn)用一些合理的防治方法，讓其在最大程度上得到保障，以能夠保證建筑工程的質(zhì)量。2.混凝土裂縫成因分析2.1預(yù)拌混凝土原材料控制之所以現(xiàn)澆混凝土的樓板會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。其內(nèi)在原因主要是由于混凝土的原材料在攪拌時(shí)并沒有按照所規(guī)定的比例進(jìn)行攪拌，所以將混凝土投入使用之后，才會(huì)導(dǎo)致混凝土樓板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。另外，現(xiàn)在還有一部分的建筑單位，為了眼前的利益，在購(gòu)買原材料時(shí)也沒有過于重視，并不要求所買的原材料是否已經(jīng)達(dá)到了國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就隨意買之，這樣的原材料一旦投入使用之后，不可避免的就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。2.2施工中產(chǎn)生的混凝土裂縫現(xiàn)象2.2.1澆筑灑水原因在實(shí)際的施工過程中，由于施工工作人員技術(shù)水平偏低，導(dǎo)致很多的操作方法出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而也會(huì)對(duì)混凝土造成不利。在混凝土的澆筑灑水工作中，施工工作人員就會(huì)忽視模板、鋼筋以及預(yù)埋件這些部件上會(huì)存有雜質(zhì)的問題，所以在對(duì)其進(jìn)行澆筑工作之后，由于這些物件的表面沒有清潔、不平整，在澆筑混凝土后就會(huì)因此出現(xiàn)裂縫。另外，應(yīng)當(dāng)采用連續(xù)澆筑的方式進(jìn)行混凝土澆筑，避免在實(shí)施澆筑時(shí)，上一次澆筑與下一次澆筑之間的間隔時(shí)間過長(zhǎng)，而致使上一次所澆筑的混凝土濕度盡失，這樣就很有可能造成混凝土缺水出現(xiàn)有裂縫的情況[3]。2.2.2溫差原因發(fā)生裂縫混凝土?xí)驗(yàn)闇夭畎l(fā)生裂縫，這主要是有混凝土內(nèi)在溫度與外界的溫度不相同，而造成影響，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。而影響混凝土因溫差發(fā)生裂變的原因主要有以下這三點(diǎn)：第一，在對(duì)水凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，與水之間會(huì)因產(chǎn)生化學(xué)作用，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部熱量過高。第二：在混凝土成型之后，將支模拆除，由于混凝土表面溫度較低，也會(huì)發(fā)生裂變。第三，混凝土內(nèi)在的溫度達(dá)到一定的承受范圍時(shí)，由于內(nèi)在溫度無(wú)法散熱，混凝土也會(huì)發(fā)生裂變。除此之外，也要知道如若建筑物的體積較大，混凝土建筑再發(fā)生裂變現(xiàn)象，如果不能對(duì)這種情況采取有效的措施進(jìn)行防護(hù)，就容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)坍塌的嚴(yán)重后果，甚至是對(duì)人們?cè)斐缮ｋU(xiǎn)。2.2.3振搗施工原因在對(duì)一些高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了減小墻壁的厚度，就需要插入振搗棒進(jìn)行充分的振搗，這樣也可以為了防止柱底部混凝土出現(xiàn)蜂窩狀洞口，一般相關(guān)的振搗人員在對(duì)其進(jìn)行振搗的時(shí)候都會(huì)因?yàn)榱Χ冗^大而導(dǎo)致粗骨料沉落砂漿上浮而致使混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象后其表面有泌水狀況，從而就會(huì)導(dǎo)致豎向體積縮小沉落，對(duì)于樓板外層偏厚的砂漿層來說，等到水分蒸發(fā)過后就會(huì)因?yàn)橥鈱邮湛s過快而形成裂縫。而木模板則是當(dāng)澆筑混凝土之后沒有及時(shí)的進(jìn)行灑水，所以就會(huì)因?yàn)樘^于干燥從而引起的的塑性收縮裂縫。尤其是在非常干燥的春秋季節(jié)，對(duì)此應(yīng)該要及時(shí)的進(jìn)行澆水，最大程度的控制裂縫，保證混凝土的質(zhì)量。2.2.4支設(shè)與拆除模板原因在沒有嚴(yán)格按照相關(guān)的支設(shè)模板的情況之下就開始進(jìn)行模板的搭建工作，這樣就會(huì)導(dǎo)致所支設(shè)的模板缺乏科學(xué)性和合理性。進(jìn)而就會(huì)出現(xiàn)各種問題現(xiàn)象，比如：澆筑過后的混凝土下垂嚴(yán)重，或者是支撐力度下降等問題，就有盡可能是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的影響因素之一[4]。而在拆模的過程中，但是在此階段一定要嚴(yán)格控制拆模的時(shí)間，若對(duì)混凝土進(jìn)行拆模時(shí)，還沒有達(dá)到相關(guān)的拆模標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)在影響混凝土硬度的同時(shí)，造成混凝土性能的下降，進(jìn)而在長(zhǎng)此以往的使用之后，不可避免的就會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。2.2.5后續(xù)養(yǎng)護(hù)原因在土木工程中使用混凝土，為防治它會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，進(jìn)而影響了題目工程的整體質(zhì)量，不僅僅只需要在工程的施工過程中對(duì)混凝土的各個(gè)階段進(jìn)行質(zhì)量控制，在后期還需要對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和管理工作，這樣才可在一定程度上降低混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的發(fā)生率，而在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)管理工作中，很多管理工作者并沒有在合適的時(shí)間內(nèi)實(shí)施管理工作，這樣的管理對(duì)混凝土也會(huì)產(chǎn)生不利，可以說養(yǎng)護(hù)管理的效果并不明顯。因?yàn)槿羰嵌嗷炷恋墓芾淼臅r(shí)間太早，會(huì)嚴(yán)重影響到混凝土的膠結(jié)能力，還會(huì)使其表面呈現(xiàn)出泛黃現(xiàn)象。而如果保養(yǎng)過遲，在混凝土的使用后過程中會(huì)經(jīng)受溫度的影響，致使其水分嚴(yán)重流失，在這種情況下，混凝土也會(huì)有裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生[5]。2.3混凝土自身特性因素產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象2.3.1混凝土自身內(nèi)部原因混凝土產(chǎn)生裂縫的原因不僅僅是一些外在因素，混凝土自身原因才會(huì)是混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的關(guān)鍵因素之一。比如：混凝土自身的質(zhì)量沒有達(dá)到國(guó)家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，或者是在混凝土進(jìn)行攪拌的過程中對(duì)水量沒有進(jìn)行樣的控制，此外，混凝土出現(xiàn)有不均勻搗振的情況，也會(huì)造成混凝土緩慢的固化過程，形成水泥漿好和粗骨料出現(xiàn)下浮好和上沉的現(xiàn)象?；诖耍止橇献职∠鲁恋倪^程中就會(huì)因?yàn)殇摻畹淖璧K形成下沉不均勻的情況，在被鋼筋間隔的位置就會(huì)很容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。另外上浮的水泥漿也會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)有不通暢的情況，這也是混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的重要原因之一。2.3.2混凝土水化收縮原因經(jīng)相關(guān)研究表明，混凝土原材料在水化的過程中會(huì)散發(fā)出大量的熱度，幾乎使每7天左右的混凝土就會(huì)散發(fā)出500焦左右的熱度[6]。在這樣的情況之下，就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度過高。另外，這種現(xiàn)象若是發(fā)生在面積較大的混凝土結(jié)構(gòu)上，其所收到的影響更大。再加上混凝土內(nèi)部溫度與其外部溫度也會(huì)有很大的差距，因此，在內(nèi)部有壓應(yīng)力，外部有拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)使混凝土自身出現(xiàn)收縮，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致混凝土表層有裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。2.3.3混凝土自身收縮原因混凝土自身出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，一般是出現(xiàn)在混凝土攪拌前期。在實(shí)施拆模之前，大部分的混凝土幾乎已經(jīng)完成了自身收縮工作，但是在體積結(jié)構(gòu)的混凝土中，由于它的原材料比例較高，自身收縮能力低下，再在溫度的影響之下，就會(huì)使混凝土內(nèi)部的應(yīng)力加大。因此，就很容易造成混凝土裂縫情況的出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫就又會(huì)造成建筑整體質(zhì)量受到影響。而相反的，在體積結(jié)構(gòu)較小的混凝土中，由于其原材料比例大，斷面尺寸小，就可能會(huì)在一定程度上減少混凝土出現(xiàn)裂縫的情況。但是當(dāng)混凝土自身收縮與溫度收縮兩者之間相結(jié)合時(shí)，就會(huì)進(jìn)一步的提高混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生[7]。另外，混凝土的自身收縮與混凝土干縮差不多，都是因?yàn)榛炷磷陨砣狈λ诌w移而造成的，但是這還與水分流失不同，主要就是因?yàn)榛炷磷陨硐倪^多的水分以后，就會(huì)造成凝膠孔頁(yè)面產(chǎn)生下降出現(xiàn)彎月面，造成混凝土自身產(chǎn)生自干燥作用造成自身收縮，進(jìn)而混凝土就會(huì)有裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生[8]。3.混凝土裂縫防治措施3.1選擇合適的材料以及處理砼與磚的結(jié)合處造成混凝土結(jié)構(gòu)表面抹灰層裂縫最重要的因素就是大量的水泥水化熱聚集導(dǎo)致砂漿初期出現(xiàn)溫度上升以及后期降溫的情況。以某土木建筑工程為例，該工程在實(shí)際的施工過程中采用了較低的水泥種類，并且砂的含泥量控制在百分之一左右，在使用之前也檢查了砂的含泥量，最后優(yōu)先選擇的河砂，以此來有效降低水化熱?；炷两Y(jié)構(gòu)表面所選用的漆也應(yīng)優(yōu)選高級(jí)彈性的涂料，盡量避免使用水性外墻涂料，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)表面的收縮性能。選用釘膨脹螺栓用以固定鋼絲網(wǎng)可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)表面和抹灰層之間的沾結(jié)力。但是選用的鋼絲網(wǎng)不可以偏細(xì)，一般直徑四毫米的鋼絲網(wǎng)最為合適，材料搭接和鋼絲網(wǎng)每邊的寬度不能小于十厘米。除此之外，建筑磚砌的位置和梁交接的位置磚一定要斜砌，砂漿偏厚的話也不利于預(yù)防抹灰層的裂縫。3.2施工過程控制措施在土木工程的建設(shè)過程中，相關(guān)的施工工作管理人員在施工過程中，如果沒有對(duì)混凝土的施工工序嚴(yán)格控制，也會(huì)導(dǎo)致所建設(shè)的土木工程會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重影響了土木工程的整體質(zhì)量。所以這也就要求施工工作人員不僅要嚴(yán)格的按照混凝土的施工工序來實(shí)施，還要在混凝土的攪拌、澆筑工作上加以控制[6]。另外，所搭建的支設(shè)模板也要按照相關(guān)規(guī)定搭建，以避免因支設(shè)的模板再有偏差，而對(duì)之后的混凝土澆筑質(zhì)量帶來一定的影響，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，影響工程質(zhì)量。與此同時(shí)，在對(duì)混凝土進(jìn)行進(jìn)行拆模時(shí)，首先一定要確保這時(shí)的混凝土強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到了相關(guān)拆模標(biāo)準(zhǔn)的要求，才可以以合理的拆模方式在合適的時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行拆除。另外，除了要嚴(yán)格的控制拆模的時(shí)間，在選用模板時(shí)也要選擇與混凝土強(qiáng)度相符的模板，這樣不僅能夠增加模板的利用率，也保證了混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而也進(jìn)一步保障了建筑工程的整體質(zhì)量。3.3施工溫度控制措施對(duì)于混凝土因溫度原因而發(fā)生裂變現(xiàn)象進(jìn)行防治工作。首先，施工工人在使用的水泥上要選擇低熱或是中熱的，同時(shí)在控制使用水泥量的也要嚴(yán)格控制是用水泥的比例。其次，在混凝土與其他材料的混合時(shí)，也要添加極少一部分的粉煤灰，以降低混凝土的含水量。在對(duì)混凝土加工攪拌時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用合適的方式進(jìn)行攪拌，以能夠降低混凝土的溫度。與此同時(shí)，也要適當(dāng)?shù)脑诨炷林屑尤胍恍┩饧觿?，?duì)混凝土發(fā)熱的時(shí)間進(jìn)行延緩。在高溫天氣澆筑混凝土，施工工作人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用遮陽(yáng)板遮蓋住混凝土，進(jìn)而降低混凝土的溫度，防止發(fā)生裂縫。最后，要注重混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，比如，在混凝土中添加材料或者是設(shè)置溫度收縮縫，以降低混凝土的受力程度，進(jìn)而防止混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土已出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象時(shí)，就要及時(shí)的對(duì)裂縫位置進(jìn)行補(bǔ)修。與此同時(shí)，也要設(shè)置混凝土支撐支點(diǎn)，確?；炷ㄖ姆€(wěn)定性[9]。3.4竣工后加強(qiáng)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)控制的工作在整個(gè)工程施工完成之后，我們還要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)的方案對(duì)混凝土進(jìn)行定期的維護(hù)，為了防治裂縫的出現(xiàn)，我們還要對(duì)后期的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行加強(qiáng)[10]。首先可以選擇為混凝土外側(cè)涂抹特別的水泥進(jìn)行加固，讓已經(jīng)裂開的縫隙得到填補(bǔ)，并可以找尋專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行定時(shí)的檢測(cè)，以此來保證混凝土的整體使用壽命。4案例分析某住宅小區(qū)為磚混結(jié)構(gòu)，使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土制作樓面，每塊樓板的尺寸在2米到5米之間，根據(jù)項(xiàng)目規(guī)定設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱。工程竣工半年之后，該小區(qū)多個(gè)樓出現(xiàn)樓面裂縫，并且隨著時(shí)間越來越長(zhǎng)，裂縫也越來越多，直到第十一個(gè)月的時(shí)候，裂縫數(shù)量增加速度最快，后漸漸減慢，在一年半的時(shí)候不再有新的裂縫產(chǎn)生。裂縫主要有三種類型，第一種是角部45度斜向裂縫，這樣的裂縫是最多的，一般長(zhǎng)度為0.5米到2米，寬度為0.05米到0.3米；第二種是板中裂縫，主要出現(xiàn)在板面的上部，寬度在0.03米到0.25米；第三種是不規(guī)則的裂縫，這種裂縫比較少，且長(zhǎng)度非常短，沒有固定的位置。根據(jù)對(duì)裂縫出現(xiàn)的位置、時(shí)間以及工程施工情況和沉降資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)裂縫形成原因不包括工程沉降和荷載，主要是由于混凝土收縮導(dǎo)致的裂縫。此外，施工不合理和養(yǎng)護(hù)措施不到位也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的重要原因。使用環(huán)氧樹脂灌漿工藝對(duì)該工程進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)該工程裂縫的主要工序如下所示：沿著裂縫的走向鑿除掉細(xì)石混凝土，直到看到板結(jié)構(gòu)層，寬度大概為15厘米；做好槽內(nèi)的處理，保證清潔；等到槽內(nèi)干燥之后，將環(huán)氧樹脂灌漿注入到結(jié)構(gòu)層板的縫隙中；24h后，環(huán)氧樹脂凝固，通過注水試驗(yàn)觀察是否滲漏，如果不滲漏就可以停止注漿；將結(jié)合劑涂刷在槽內(nèi)，并摻入干硬性高標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行壓光，保持濕潤(rùn)狀態(tài)，并養(yǎng)護(hù)一周以上。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，我們可以了解到混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多方面，像混凝土施工過程的原因、溫度以及后期養(yǎng)護(hù)等方面的原因等。而相關(guān)建筑單位以及其施工工作在在采取有效措施對(duì)其進(jìn)行防護(hù)時(shí)，就要將重點(diǎn)放在預(yù)防層面之上。對(duì)混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象不要只在發(fā)生之后才想起來要對(duì)其進(jìn)行防治，而需要在土木工程施工之前的混凝土材料的選擇、配合比優(yōu)化、拌制、運(yùn)輸、澆筑、保溫養(yǎng)護(hù)等過程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制上加以控制?？傊褪窃诨炷两Y(jié)構(gòu)