更新時間：2019-07-30
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混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫比較普遍,裂縫的類型很多,產(chǎn)生的原因也很多。根據(jù)混凝土原料、配合比和施工現(xiàn)場的情況,結(jié)合外部環(huán)境條件的變化,分析并確定裂縫形成的原因、采取必要的技術(shù)措施在后續(xù)工程中避免或減少裂縫的出現(xiàn)。
混凝土在澆筑后的不同階段產(chǎn)生不同的收縮變形。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的時間,裂縫可分為混凝土硬化前的裂縫和硬化后的裂縫。硬化前的裂縫主要包括塑性階段由于塑性收縮、沉降收縮弓引起的裂縫,由于模板位移、地基沉降引起起的裂縫,由于混凝土早期受凍引起的凍脹裂縫等。硬化后的裂縫主要包括由于混凝土干燥收縮、熱變形體積變化引起的裂裂縫、早期荷載引起的裂縫等。在此,對常見的裂縫,特別是早期裂縫產(chǎn)生的原因及避免措施加以闡述。
1、塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫多發(fā)生在板一類的暴露面積大的混凝土結(jié)構(gòu)中,在混凝土凝結(jié)硬化前已產(chǎn)生,一般在澆筑后幾小時產(chǎn)生,裂縫長度在幾十厘米至一米多,間距大多為幾十厘米且分布不規(guī)則。這類裂縫開始深度一般為幾厘米的表面裂縫,有約束的混凝土(如樓板)硬化后有可能繼續(xù)發(fā)展,甚至形成危害較大的貫通裂縫。
塑性收縮裂縫是在混凝土澆筑之后凝結(jié)之前產(chǎn)生的,是因因為混凝土表面大量失水而產(chǎn)生的,如大風(fēng)、太陽照射、未及時保濕養(yǎng)護(hù)等,在塑性裂縫的產(chǎn)生階段,新澆筑混凝土的泌水率低于表面失水率。
為了防止新澆筑的混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫,混凝土澆筑后應(yīng)盡量避免陽光直射并采取必要的擋風(fēng)和遮陽措施,選擇恰當(dāng)?shù)臅r機進(jìn)行二次抹面,及時進(jìn)行混凝土表面保濕養(yǎng)護(hù),如噴霧養(yǎng)護(hù)或覆蓋塑料溥膜養(yǎng)護(hù)。應(yīng)注意覆蓋塑料薄膜不可過早,不要在混凝土泌水期覆蓋,以免造成混凝土表面水灰比過大而產(chǎn)生其他問題。
2、塑性沉降收縮裂縫
混凝土的塑性沉降收縮裂縫是在混凝土凝結(jié)前發(fā)生在鋼筋位置(鋼筋頂或邊上)或鋼筋底部或梁板交接處的裂縫。沿鋼筋走向出現(xiàn)的縱縫俗稱“順筋裂鏠”?！绊樈盍芽p”是最常見的混凝土塑性沉降收縮裂縫,這類裂縫一般較深,易引起鋼筋銹蝕,對結(jié)構(gòu)的危害很大,應(yīng)引起重視,需進(jìn)行及時處理。
塑性沉降收縮裂縫是在施工過程中混凝土尚無任何強度時,由于新拌混凝土坍落度過大、離析泌水較重、振搗不充分、模板滲漏或松動,在早期沉降時,受到鋼筋的阻礙等原因引起的。
預(yù)防混凝土塑性沉降收縮裂縫,首先要控制好新拌混凝土的工作性能,要求新拌混凝土坍落度適宜、和易性良好,減小泌水。同時在混凝土澆筑前應(yīng)充分潤濕模板,并避免有積水的存在。在混凝土的泵送與澆筑過程中,應(yīng)合理振搗、避免過振、漏振,尤其要避免在施工現(xiàn)場為提高混凝土的流動性向混凝土中加水。
3、混凝土的溫度裂縫
水泥的水化過程是一個放熱反應(yīng),在混凝土澆筑后的硬化過程中必然伴隨著大量水泥水化熱的產(chǎn)生,如果這部分熱量不能及時散失,便會引起混凝土自身溫度的升高。特別是大體積混凝土澆筑之后,由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體,大體積混凝土芯部產(chǎn)生的水泥水化熱不易散失,會使結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部產(chǎn)生較大溫差,進(jìn)而產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。當(dāng)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時,便會產(chǎn)生裂縫,稱之為溫度裂縫。
大體積混凝土的溫度裂縫一般同構(gòu)件截面垂直。有時也會出現(xiàn)在位于構(gòu)暖件表面或貫穿整個截面的現(xiàn)象,危害極大,應(yīng)盡量避免。如果出現(xiàn)溫度裂縫,要根據(jù)裂縫的深度和寬度進(jìn)行處理。
預(yù)防大體積混凝土的溫度裂縫,首先要對混凝土的原材料進(jìn)行優(yōu)化選擇,如選擇低水化熱水泥以有效降低混凝土的絕熱溫升;同時應(yīng)對大體積混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化,如盡量降低單位體積混凝土中的水泥用量,適當(dāng)增加摻合料的摻量等等;在混凝土的生產(chǎn)過程中,可采用骨料預(yù)冷等措施適當(dāng)降低混凝土自身的溫度；在施工過程中，可采用“跳倉”施工等措施，以降低單個混凝土構(gòu)件的體積,進(jìn)而降低混凝土的內(nèi)部溫度峰值,同時增設(shè)必要的構(gòu)造鋼筋;在大體積混凝土澆筑后,宜在混凝土表面采取必要的保溫措施,以減小混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差和降溫速率。必要情況下可在大體積混凝土中預(yù)埋冷卻水管,通過冷卻水的循環(huán)降溫。
4、施工不當(dāng)引起的裂縫
在混凝土施工過程中,施工措施不當(dāng)也會引起嚴(yán)重裂縫。比較突出的行為如鋼筋變形、在施工現(xiàn)場向混凝土中加水、過振、過早承重、養(yǎng)護(hù)不到位等不恰當(dāng)?shù)氖┕ぞ鶗鹆芽p。鋼筋配置不當(dāng)或綁扎不牢固、施工過程中對鋼筋未采取防護(hù)措施、混凝土澆筑過程中操作人員隨意踩踏導(dǎo)致鋼筋變形等,會引起混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
???在施工現(xiàn)場向新拌混凝土中加水,不僅造成混凝土水膠比過大、強度下降,還易造成混凝土離析、泌水、堵管,導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間延長。同時易造成表層混凝土強度過低,出現(xiàn)起灰、起砂等質(zhì)量問題,還會導(dǎo)致混凝土質(zhì)量不均勻,結(jié)構(gòu)的不同部位出現(xiàn)性能差異。另外,混凝土中的自由水過多易導(dǎo)致混凝土收縮過大,出現(xiàn)沉降裂縫的幾率增大,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。
混凝土施工過程中過度振搗,俗稱“過振”,不僅會導(dǎo)致混凝土上下分層、局局部水灰比增大、結(jié)構(gòu)均勻性變差,層間結(jié)合強度低,還會導(dǎo)致混凝土下層骨料富集、漿體流失量多,密實性差,混凝土上層漿體富集,收縮增大,易產(chǎn)生裂縫?；炷翝仓笠_(dá)到一定強度需要一定時間。而施工單位為追求施工速度,往往會出現(xiàn)在混凝土強度很低時吊壓重物、支撐拆除過早、預(yù)應(yīng)力張拉失控等不當(dāng)?shù)氖┕ば袨?這些均會引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)不到位,未在合適的時間同時采取必要的保溫、保濕措施,混凝土無法處于良好的水化環(huán)境中,易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮裂縫等。另外,負(fù)溫條件下嚴(yán)禁在混凝土表面酒水,水凍結(jié)后不僅會容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)表層裂縫,還會使混凝土表面的導(dǎo)熱系數(shù)增大,增加混凝土凍傷的機率。由這些原因造成的裂縫必須進(jìn)行認(rèn)真處理。
5、混凝土早期開裂的原因分析和處理措施
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)裂縫總會造成不良影響,有的裂縫破壞結(jié)構(gòu)整體性、降低結(jié)構(gòu)剛度,影響承載力,有的裂縫會引起鋼筋銹蝕而降低耐久性,有的裂縫則出現(xiàn)滲漏而影響使用功能。針對混凝土易出現(xiàn)裂縫這一客觀事實,應(yīng)采取積極的防范措施,盡量避免裂縫的產(chǎn)生。分析裂縫產(chǎn)生的原因時,應(yīng)詳細(xì)調(diào)査清楚裂縫的形態(tài)、出現(xiàn)時間、部位、分布區(qū)域等,充分了解混凝土材料組成和特性、混凝土施工和養(yǎng)護(hù)情況以及混凝土結(jié)構(gòu)早期受荷情況等,明確裂縫產(chǎn)生的主要原因。必要時對裂縫逐條測量實際寬度、長度和深度,了解混凝土的澆筑時間和裂縫出現(xiàn)及發(fā)展時間,以此判斷裂縫的穩(wěn)定性。在明確裂縫產(chǎn)生的原因后,要針對不同裂縫的產(chǎn)生原因,及時采取措施避免裂縫的發(fā)展。一旦出現(xiàn)裂縫,應(yīng)根據(jù)其性質(zhì)、形態(tài)、部位、大小、結(jié)構(gòu)等級和受力狀況加以區(qū)別治理。
（材料公司 劉磊 編輯 劉俊兵）
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