張志強(qiáng) 張 曉

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司（450000）

0 簡(jiǎn)述

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),帶動(dòng)了建筑業(yè)快速、持續(xù)的發(fā)展?；炷烈蚱淙〔膹V泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高，可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生，由于其施工方便快捷，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，同時(shí)又可減少噪音，保護(hù)環(huán)境等綜合優(yōu)點(diǎn)，更是把混凝土推向了一個(gè)頂峰。

但是，大量的工程和實(shí)踐理論分析表明，鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細(xì)，甚至肉眼看不見（縫寬小于0.5 mm），一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用無(wú)大的危害，允許其存在。

有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學(xué)因素作用下，不斷產(chǎn)生和發(fā)展引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕，使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故，危害結(jié)構(gòu)的正常使用，必須加以控制。因此，研究商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要而迫切的。

1 混凝土裂縫的類型、成因及預(yù)防措施

1.1 塑性沉降裂縫

成因:此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到阻礙（如鋼筋、模板）而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆筑后0.5～3 h之間，混凝土尚處在塑性狀態(tài)，混凝土表面消失水光時(shí)立即產(chǎn)生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn)，主要是坍落度大、沉陷過(guò)高所致。另外，在施工過(guò)程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動(dòng)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)此類裂縫。

預(yù)防措施:1）在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土坍落度；2）保證混凝土均質(zhì)性，攪拌運(yùn)輸卸科前先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20～30 s，然后反轉(zhuǎn)卸料；3）施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況，不能漏振、過(guò)振使混凝土離析分層；4）施工過(guò)程中嚴(yán)禁隨意加水。

1.2 塑性收縮裂縫

成因:此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)時(shí)表面水分蒸發(fā)過(guò)快造成的。這類裂縫多在表面出現(xiàn)，形狀不規(guī)則，長(zhǎng)短寬窄不一，呈龜裂狀，深度一般不超過(guò)50 mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆筑后3～4 h左右表面沒(méi)有被覆蓋，特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，或者是基礎(chǔ)、模板吸水過(guò)快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快，塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生，而商品混凝土為了滿足可泵性、流動(dòng)性，出機(jī)時(shí)混凝土的坍落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強(qiáng)度低，所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。

預(yù)防措施:1）施工單位在澆筑混凝土后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，增加環(huán)境濕度；2）商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機(jī)坍落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。

1.3 溫度應(yīng)力裂縫

成因:此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土的內(nèi)部溫度升高,而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力，此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早，多是不規(guī)則狀態(tài)，深度較淺，屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中，能促使裂縫進(jìn)一步開展。

預(yù)防措施:1）降低混凝土發(fā)熱量。選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥，以降低混凝土的溫度；摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強(qiáng)度并減少用水量及水泥用量,延長(zhǎng)混凝土達(dá)到最高溫度時(shí)間，減少干縮；盡可能選用最大粒徑較大，顆粒形狀好且級(jí)配良好的粗骨料，避免砂量過(guò)多以減少水泥用量及用水量；在滿足泵送和施工的前提下用低流動(dòng)性混凝土，嚴(yán)格控制水灰比，減少單位體積混凝土用水量。2）降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度，在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑；避免吸收外部環(huán)境熱量，運(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭，防止混凝土升溫；埋設(shè)冷卻水管，通人冷水降溫。3）分層分塊澆筑。4）表面保溫與保濕。要盡量長(zhǎng)時(shí)間地保溫和保持混凝土表面濕潤(rùn),讓其表面慢慢冷卻、干燥，使混凝土能夠增長(zhǎng)強(qiáng)度以抵抗開裂拉應(yīng)力。主要有蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)兩種方式，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14 d。

1.4 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

成因:在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中，若施工工藝不合理，施工質(zhì)量低劣，可能產(chǎn)生各種形式的裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異，比較典型且常見的是:1）鋼筋混凝土保護(hù)層過(guò)厚，或亂踩綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的鋼筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫；2）混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成其他荷載裂縫的起源點(diǎn)；3）混凝土澆筑過(guò)快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土振搗不足，硬化后沉實(shí)過(guò)大，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫，即塑性收縮裂縫；4）混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分蒸發(fā)過(guò)多，引起混凝土坍落度過(guò)低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫；5）用泵送混凝土施工時(shí)，為保證混凝土的流動(dòng)性，增加水和水泥用量,或因其他原因加大了水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加，混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫；6）混凝土分層或分段澆筑時(shí)，接頭部位處理不好，易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫；7）混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象；8）施工時(shí)模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r，因側(cè)向壓力的作用使模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫；9）施工時(shí)拆模過(guò)早，混凝土強(qiáng)度不足，使構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

預(yù)防措施:1）加強(qiáng)模板施工的過(guò)程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,在振搗過(guò)程中派專人進(jìn)行看模,防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生；試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)允許值時(shí)方能拆模。2）混凝土的成品保護(hù)。對(duì)澆筑好的板面，必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 N／mm2后方可上人。3）鋼筋綁扎施工加強(qiáng)對(duì)負(fù)彎矩筋的管理。加密支撐馬凳的間距，確保板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層厚度。4）振搗方式方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時(shí)間過(guò)短，混凝土不均勻；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。

1.5 原材料質(zhì)量引起的裂縫

成因:混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合水及外加劑組成?；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。1）砂石含泥量超過(guò)規(guī)定，不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級(jí)配差或砂顆粒過(guò)細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)，骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇，水、硅反應(yīng)會(huì)生成膨脹的膠質(zhì)，吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力，則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。2）拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。

預(yù)防措施:選用含泥量少的砂石，控制好砂石級(jí)配；拌合用水使用飲用水，控制外加劑堿含量。

2 結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量，在混凝土生產(chǎn)以及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫，使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫，或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。