摘要：随着我国经济建设进程的加快，建设规模越来越大，进而为节约投资成本，对建设工程的安全和寿命提出了较高的要求。本文对建筑施工中预防及控制混凝土裂缝技术。
关键词：混凝土裂缝 预防控制
1 混凝土裂缝产生原因及防治
1.1 荷载引起的裂缝
混凝土在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝，统称为荷载裂缝。此类裂缝一般多出现在受力复杂及结构约束被忽略的工程中，如桥梁工程、高层建筑工程、工业厂房工程等。
1.2 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生了变化，将引起混凝土变形，若变形遭到约束，就会产生内应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化的主要因素有：1）年温差。2）温度骤变。3）水化热。4）养护不当。
1.3 收缩引起的裂缝
混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。在混凝土硬化初期，水泥在水化凝固结硬过程中与其他骨料结合引发了体积变化；后期是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形，均会产生很大的收缩应力。当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土施工中，即使水灰比并不低，自身收缩也不大，但是它与温度收缩叠加到一起，就会使应力增大，产生自发变形。在不受外力的情况下，这种自发变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，致使混凝土开裂。所以，在水工大坝施工时，早已将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
引起混凝土的主要因素是混凝土中的用水量和水泥用量。用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。此类裂缝的特点是大部分属表面裂缝。裂缝宽度较细，且纵横交错，呈龟裂状，形状没有任何规律。
1.4 地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂，甚至坍塌。此类裂缝易破坏结构整体稳定性及方向刚度，危害极大。基础不均匀沉降的主要原因有：1）没有充分掌握地质实况。2）地基地质复杂。3）结构荷载差异大。4）结构基础类型差别大。5）分期建造的基础。6）建筑施工完成以后，基础受力条件发生变化。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。在已建软基工程中，因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降，地基土层重新固结下沉，同时对基础的上浮力减小，负摩阻力增加，基础受荷加大。有些水工建筑、桥梁基础埋置过浅，受河水长期冲刷、淘挖，基础发生沉降或位移。
1.5 钢筋锈蚀引起的裂缝
当混凝土内出现露筋或保护层厚度不足时，钢筋表面会被空气侵蚀氧化，形成氧化铁，然后，氧化铁再与游离水分子发生电解反应，生成氢氧化铁，使钢筋周围碱度降低，更进一步地加快反应速度，如此就形成了恶性循环。产生的锈蚀物，体积比原来增长约2倍~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，并沿钢筋纵向产生裂缝，使空气沿裂缝渗入混凝土内，增加钢筋锈蚀面积。由于锈蚀，便利钢筋有效截面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，钢筋脆化，结构承载力下降，并诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。
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1.6 冻胀引起的裂缝
在大气气温低于零度条件下施工时，若养护不当，吸水饱和的混凝土会出现冰冻，游离的的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78？以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝受冻时最严重，成龄后强度损失可达30%~50%。混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土出现冻胀裂缝。
1.7 混凝土骨料选用不当引起的裂缝
混凝土是由水泥、水、砂、石、外加剂及掺合料等材料相互之间发生反应后凝固硬化形成。配置混凝土应根据实际情况合理选用材料，即可保证质量，又可节约投资。
2 预防及控制混凝土裂缝的综合技术措施
日前，混凝土结构裂缝的出现是不可避免的，
1）浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程，水泥水化速度较快，养护形成的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。同时由于散热时间延长，混凝土强度的松弛作用得到充分发挥，使混凝土的总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止贯通裂缝的产生。此外，在潮湿条件下，可使水泥水化充分、完全，从而提高混凝土的抗拉强度，增强后期裂缝的抗力。在混凝土裂缝控制措施中，养护工艺是很关键的环节。调研中发现，有的项目部始终坚持按规范规定的养护时间进行养护，而且设定专人，改善了养护民方法，用喷雾器不间断地轮流喷撒混凝土表面，既不影响下道工序又保证了养护效果，该项目部基本上没出现过楼板裂缝，这种方法应当提倡和推广一。2）规范施工操作规程，避免混凝土浇筑后的扰动。尽量采用小流水段施工，混凝土现浇板浇筑后不要过早上人，合适的开砌时间应在楼板混凝土达到5N/mm2后；为使混凝土不早期受损，且不影响工期，宜采取早强措施；5N/mm2值应制作同条件试块，确定达到的天数。楼板浇筑完毕时，新浇混凝土、模板体系、施工人员、机具、脚手板和手推车等也可能使下一层楼板超载。除非下一层板的混凝土已达100%设计强度。一般情况下应在上层的混凝土浇筑完后再拆下层模板。为防止新浇混凝土受振动和发生局部的荷载重分布，在楼板混凝土浇筑后2d内不要拆除其下部的任何一层模板和支撑。3）重视薄弱环节管理，控制引发裂缝。对施工缝、后浇带、预埋线管部位、塑性裂缝等，应严格按规范施工，制定具体措施，作好技术交底，必要时加膨胀剂，调节混凝土的收缩。
3 裂缝处理
1）裂缝宽度在设计允许范围内时，可不作处理。2）裂缝宽度超过规范要求时，不要急于处理，先查清开裂原因，一般应待其发展基本稳定后再处理。若影响结构安全的裂缝，不要擅自决定处理意见，应提请设计或主管部门处理解决。3）不影响结构安全的裂缝应结合使用情况，按方法处理。但其危害程度是可以控制的。裂缝有害与无害的界限，是由结构安全及使用功能决定的。实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。所以，关于混凝土裂缝的预防和控制最有效的方法就是通过设计、施工、材料等各方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。这些综合技术措施包括：合理选择结构形式，降低结构约束程度，对水平构件梁、板、墙等采用中低强度等级混凝土，加强构造配筋。优先有利于抗拉性能的混凝土级配，尽可能减小水灰比及坍落度、降低砂率、增加骨料料径、降低骨料含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度。严格的质检措施，合理的施工安排，是预防和控制混凝土裂缝的施工保证。少量有害裂缝可采用近代化学灌浆技术处理，以满足使用和耐久性要求，不应因此降低工程质量评定标准。
4 结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来控制裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件能安全、稳定地工作。为此，在实践中，多观察、多比较，现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以控制在允许范围之内的。
论文作者:黄婧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 结构论文; 钢筋论文; 骨料论文; 锈蚀论文; 《基层建设》2019年第17期论文;