現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因及防治對策分析

1、    現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因及防治對策分析    牛宇來摘 要：混凝土是建筑施工的重要材料，一直以來，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫都是建筑施工中嚴重且棘手的難題。文章將通過分析現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因，針對現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫防治提出幾點建議，為減少混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫，提高工程質(zhì)量提供參考。關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；溫度；收縮；防治：tv331 文獻標志碼：a ：2095-2945（2017）27-0077-02在建筑施工中，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫是一個重要的問題，降低了混凝土結(jié)構(gòu)的安全性，影響建筑質(zhì)量和使用壽命。因此，分析混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫產(chǎn)生的原因，

2、采取針對性的防治措施，是當前建筑施工的工作重點。1 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫原因1.1 溫度改變溫度變化是導(dǎo)致現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫的一個主要原因，其中，配筋薄弱位置出現(xiàn)早期裂縫的概率更高。實踐發(fā)現(xiàn)，在混凝土結(jié)構(gòu)拆模后，尤其是大體積的混凝土，溫度降低幅度較大，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)之間形成溫差，引起溫度應(yīng)力并產(chǎn)生裂縫。由此可見，內(nèi)外結(jié)構(gòu)的溫差是導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力和約束力的主要因素，氣候條件惡劣的情況下，溫差增加，溫度裂縫出現(xiàn)的概率也隨之增加，相反，在氣候環(huán)境比較穩(wěn)定的地區(qū)，例如海洋性氣候等，混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫發(fā)生率和嚴重程度明顯低于大陸性氣候。從裂縫發(fā)生部位來看，主要集中在箱型結(jié)構(gòu)、薄件厚件連接處、錨固區(qū)

3、施工縫處、受力筋拼接縫處、大體積混凝土結(jié)構(gòu)等。例如，在橋面與底板之間的箱型結(jié)構(gòu)中，裂縫的產(chǎn)生主要與底板的厚度有關(guān)，厚度過小時，腹板上部容易出現(xiàn)裂縫，厚度過大時，腹板下部容易出現(xiàn)裂縫，且隨著厚度的增加，對溫度變形的阻力也隨之增加，產(chǎn)生裂縫的幾率增大；在混凝土結(jié)構(gòu)中，薄構(gòu)件對溫度的變化更加敏感，反應(yīng)更快，因此在連接處，容易產(chǎn)生裂縫；同理，新老混凝土的施工接縫處也是裂縫高發(fā)的位置。1.2 混凝土收縮混凝土在凝結(jié)硬化的過程中，會產(chǎn)生收縮效果，體積也會發(fā)生變化，容易引起收縮裂縫。研究發(fā)現(xiàn)，收縮裂縫的發(fā)生幾率較高，僅次于溫度裂縫。盡管收縮產(chǎn)生的應(yīng)力遠遠小于溫度應(yīng)力，但破壞性仍然不容小覷。根據(jù)收縮產(chǎn)生機理不

4、同，可以將其分為干性收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮、碳化收縮、自收縮等。其中干性收縮主要發(fā)生在養(yǎng)護完成后，由于混凝土內(nèi)部水分流失產(chǎn)生收縮，與空氣相對濕度、水灰比、外加劑、水泥成分等密切相關(guān)，常發(fā)生于鋼筋混凝土的薄腹梁上的腹壁中部位置，呈“棗核”形，與荷載無關(guān)。塑性收縮主要發(fā)生在塑性階段，由于混凝土表面水分流失導(dǎo)致。通常情況下，在混凝土攪拌完成后，水分充足，只有在養(yǎng)護不當時，才會導(dǎo)致表面水分迅速流失，導(dǎo)致漿體收縮出現(xiàn)裂縫。塑性收縮與混凝土溫度、外部環(huán)境溫濕度、水灰比、凝結(jié)時間等有關(guān)?；瘜W(xué)收縮主要是在水泥水化作用下，混凝土中c3a和so3成分發(fā)生變化，導(dǎo)致體積變化產(chǎn)生裂縫。自收縮同樣是受水泥水化作用影響

5、，內(nèi)部的相對濕度變化產(chǎn)生收縮裂縫，與水灰比、水泥細度、細摻料活性等因素有關(guān)，研究顯示，水灰比越高，發(fā)生自收縮的可能性越低。1.3 混凝土沉降沉降問題主要是由于混凝土流動性較差或振動不充分等原因?qū)е碌?，主要發(fā)生在硬化之前，是導(dǎo)致早期裂縫的一個重要原因。通常情況下，厚度較大的構(gòu)件發(fā)生沉降問題的概率較大，在澆筑30min后，就可能出現(xiàn)沉降裂縫，主要呈“梭”形，沿主要鋼筋的布置走向，裂縫較寬且淺。在澆筑過程中，振搗不充分，出現(xiàn)粗骨料下沉，水分上升，發(fā)生離析的現(xiàn)象，在沉降作用下，混凝土由高處流向低處，導(dǎo)致早期裂縫。1.4 施工質(zhì)量不合格混凝土施工環(huán)節(jié)眾多，程序復(fù)雜，例如配制、拌和、運輸、存放、拼裝、養(yǎng)護

6、等，任何一個環(huán)節(jié)質(zhì)量不過關(guān)都有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫。尤其是細長、壁厚薄的構(gòu)件，出現(xiàn)裂縫的可能性更大，且裂縫的形狀、走向、寬度、深淺、發(fā)生部位各異。例如，保護層過厚的鋼筋、振搗不均勻、運輸時間過長等，都是常見的產(chǎn)生早期裂縫的原因。2 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)早期裂縫防治對策2.1 嚴格控制施工質(zhì)量做好質(zhì)量把關(guān)，嚴格控制原材料和半成品的質(zhì)量，對水泥的安定性、砂石含泥量、碎石級配、骨料選擇都要進行嚴格控制和把關(guān)。從設(shè)計上，確保構(gòu)造的合理性，尤其是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)綜合考慮地質(zhì)情況和地基情況，選擇地基基礎(chǔ)型式。嚴格控制施工操作，對澆筑模板進行檢查，確保其強度和剛度合格，能夠承受振搗壓力。對施工人員

7、的操作進行監(jiān)督，規(guī)范振搗行為，發(fā)現(xiàn)振搗不足或過度等情況，應(yīng)及時采取補救措施。在達到設(shè)計要求后，進行拆模，防止踐踏引起的開裂。2.2 預(yù)防溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫減少溫度應(yīng)力收縮裂縫，必須控制好混凝土內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的溫差，尤其是在冬季施工時，應(yīng)安裝混凝土表面溫度保持設(shè)備，提高養(yǎng)護溫度。研究顯示，混凝土在5以下的溫度中，強度不會出現(xiàn)上升變化。因此，可以選擇在混凝土表面覆蓋一層保溫層，例如棉被或草席，延長養(yǎng)護周期，確?；炷恋膹姸冗_到設(shè)計要求。使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外部的溫差始終保持在20以內(nèi)，防止出現(xiàn)溫縮裂縫。夏季施工應(yīng)降低混凝土的入模溫度，可以選擇在冰水中拌和混凝土，或在內(nèi)部設(shè)置冷卻降溫的循環(huán)管，保持混凝土內(nèi)部的溫

8、度。在澆筑時，應(yīng)合理安排加工工序，可以采用分層澆筑、分塊澆筑、跳倉施工等方法，以分層澆筑為例，應(yīng)控制分層厚度不超過30cm，有利于散熱以及減少約束，避免由于溫度過高產(chǎn)生裂縫。在后期養(yǎng)護中，應(yīng)加強保溫和保濕操作，在混凝土反應(yīng)初期階段，保持足夠的水分，例如蓄水養(yǎng)護、灑水養(yǎng)護等，使混凝土表面慢慢冷卻干燥；控制里表溫差不超過25，降溫速率不超過2/d，能夠增加混凝土結(jié)構(gòu)的強度，有力的抵御溫差變化，通常情況下，普通硅酸鹽水泥養(yǎng)護周期不低于2周。此外，還可以選擇改變混凝土配合比、選用低熱或中熱水泥、使用緩凝劑或改善骨料級配減少水泥用量、留置變形縫、采取二次振搗工藝等，提高混凝土的抗裂能力，減少溫度裂縫。e

9、ndprint2.3 控制混凝土收縮裂縫根據(jù)產(chǎn)生收縮裂縫的原因，采取措施進行早期裂縫的防治?；炷恋母煽s裂縫與水灰比、水泥用量等因素有關(guān)，水泥用量越大，水灰比越大，表明結(jié)構(gòu)中水分越大，產(chǎn)生干縮裂縫的可能性也隨之增加。因此，控制干縮裂縫的關(guān)鍵就是控制水泥比和水灰比。通常情況下，應(yīng)選擇收縮量較小的水泥，并使用粗骨料級配減少水泥用量，合理設(shè)計塌落度，適當使用外加劑，規(guī)范混凝土攪拌操作，控制運輸時間，禁止隨意在混凝土中加水，選擇二次抹壓工藝，加強早期養(yǎng)護等?？刂苹炷了苄粤芽p的核心即控制混凝土的表面體積，減少表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)體積的變化差異。在混凝土塑性裂縫的防治中，早期表面養(yǎng)護是關(guān)鍵，應(yīng)采取覆蓋灑水等養(yǎng)

10、護措施，保持表面水分。在高溫或大風(fēng)等特殊天氣，應(yīng)保持環(huán)境濕度。在攪拌過程中，應(yīng)在確保其正常流動性、塌落度的基礎(chǔ)上，盡量減少水含量，提高混凝土的保水性。2.4 預(yù)防混凝土沉降裂縫預(yù)防沉降裂縫，關(guān)鍵在于縮小澆筑部位之間的差異，減少薄壁混凝土單獨澆筑工藝，采取流動性較低的混凝土構(gòu)件，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，避免出現(xiàn)沉降不均勻裂縫。合理控制塌落度，減少水含量；在運輸中，應(yīng)適當?shù)臄嚢瑁３只炷恋木鶆蛐?；澆筑前，?yīng)對混凝土進行高速攪拌，時間2030s，確保結(jié)構(gòu)的整體性符合設(shè)計要求；對施工過程進行嚴格的檢查和監(jiān)督，防止出現(xiàn)漏振、過振或振搗不充分等，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。3 結(jié)束語綜上所述，溫度改變、混凝土收縮

11、、混凝土沉降、施工質(zhì)量不合格是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生早期裂縫的主要原因，針對這種情況，應(yīng)采取針對性的防治措施，例如規(guī)范施工行為，保證材料質(zhì)量，合理進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保施工質(zhì)量；加強溫度控制，保持環(huán)境溫度和濕度，結(jié)合降溫工藝和施工技術(shù)，控制結(jié)構(gòu)溫差，提高結(jié)構(gòu)強度；根據(jù)影響收縮裂縫的各個因素，采取針對性的措施，加強早期養(yǎng)護和預(yù)防；優(yōu)化澆筑工藝和混凝土配比，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和均勻性，防止出現(xiàn)沉降裂縫?？刂苹炷两Y(jié)構(gòu)早期裂縫，提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和強度，有利于建筑整體質(zhì)量的提升。參考文獻：1王黔貴，何林.商品混凝土現(xiàn)澆板的混凝土早期裂縫問題分析及防治對策探討j.四川建筑科學(xué)研究，2005（03）.2弋剛，楊敏.住宅建筑現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫成因分析及防治對策j.四川建筑科學(xué)研究，2005（02）.3崔建軍，王誠杰.關(guān)于混凝土現(xiàn)澆板早期裂縫的原因分析及防治j.河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報，2005（01）.4崔慶怡，陳社