混泥土裂缝的危害成因及控制措施

赵伟堃

摘 要 ：建筑中的混凝土施工技术,对于整个工程的顺利完工有着重要的影响作用,探讨其施工技术,能有效的提高我国的建筑施工水平, 文章主要对混泥土的裂缝问题进行阐述，对混泥土建筑设计的结构问题及混泥土结构裂缝的主要危害做出总结，通过本文希望更好的促进我国的建筑行业健康发展。

关键词：混凝土施工 裂缝危害、成因控制措施

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1 混凝土结构裂缝危害及其成因

1.1对耐久性的影响。若出现裂缝，自然而然结构中的金属部件会暴露出来，除了受到空气的氧化意外，还要受到污染的酸性雨水的侵蚀，这样就使钢筋锈蚀的发生几率增大了。另外，碱集料反应产生的碱- 硅酸盐凝胶，吸水后会产生膨胀，体积可增大3~4 倍，从而混凝土的剥落、开裂、强度降低，甚至导致破坏。不过这些对建筑物的破坏作用进行的时间较长，所以除了受混凝土自身材料问题的影响之外，裂缝还是一个较大的的影响因素。

1.2 导致混凝土结构裂缝的几个因素

1.2.1 施工材料因素。①干燥收缩。相关的数据表明，水泥加水后得到的硬化体将减小水泥的体积。因为毛细孔缝中水溢出产生的毛细压力将会收缩混凝土。研究发现按照这个方式，不一样的混泥土具有不一样的干缩值：水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%；混凝土的干缩值为0.04%~0.06%；泵送流态混凝土收缩值约为0.06%~0.08%。而混凝土常常可能出现干缩裂缝的现象，因为其极限拉伸值只有0.01%~0.02%。②温度收缩。由于混凝土水泥用量增多，水泥的水化热为165~250J/g，其绝热温升可达50~80e。研究证明，当混凝土内外温差10e 时，冷缩值εc=ΔT·αA=10×1×10- 5=0.01%，如温差为20~30e时，其冷缩值为0.02%~0.03%，当超过混凝土极限拉伸值时混凝土会开裂。③自生收缩。所谓的自干燥就是由于水的迁移而引起的，但是它不是因为水往外散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成的凝结孔的页面下降所形成的弯月面，产生自干燥作用，从而导致混凝土的相对湿度降低而自身收缩，水灰比对自身收缩比较大，通常，当水灰比大于0.5 时，它自干燥作用和自身收缩与干缩相比小的可以忽略。但是，当水灰比小于0.35 时，混凝土体的相对湿度会很快降低，自身收缩与干缩就差不多各占一半了。④混凝土后期膨胀裂缝。造成混凝土后期出现裂缝现象的原因有：a.水泥中游离很多的氧化钙，加水之后产生的氢氧化钙会导致体积膨胀；b.水泥中具有很多的氧化镁，加水之后氢氧化镁体积增加；c.水泥和外加剂都具有很高的碱含量，当它与集料中活性硅等发生碱集料反应，化学反应之后导致混泥土体积增加；d.混凝土在温度比较高的情况下，钙矾石将会分解，接下来置于常温下形成的钙矾石将产生膨胀破坏。

1.2.2 建筑设计结构问题。钢筋混凝土结构的极限状态的承载力是靠钢筋和混凝土两者共同来承担，荷载裂缝得到很好地控制就必须对地基进行实况考察，分析利用环境因素，增强结构的耐久性等方面着手。按照国内外相应的规定，分析出结构变形作用引起的裂缝问题可以分为以下主要的两种：首先，验算裂缝不具备明文规定的情况下，如何设计将由设计员自己决定，这时候的设计规范是根据需要改变的。其次，按照明文规定的相关设计规范，荷载裂缝具有相关的计算公式而且严格的控制了允许宽度。如果施工人员没有周全的考虑清楚结构变形裂缝控制，也可能会造成结构裂缝增多。

1.2.3 施工工艺问题。钢筋混凝土结构在浇筑、拆模、构件制作、堆放运输、拼装及吊装的时候，只有进行有效的，且符合实际的施工工艺才能确保施工的质量，避免产出现各种形式裂缝的情况。裂缝是由于某个工艺出了问题，所以可以通过裂缝出现的部位和走向、裂缝的宽度来鉴定。

1.2.4 施工管理问题。施工的过程中，许多的因素将导致混凝土的质量降低而且收缩变形：混凝土的配合比例不合适，水泥与外加剂无法相匹配，没有达到标准要求的砂石级配及其含泥量，以及混凝土坍落度没有得到有效的控制等。施工中要求混凝土浇筑振捣均匀和密实，因为如果浇筑振捣过薄或者施工缝和细部处理马虎，则可能会使得混泥土结构开裂;而过度振捣则使浮浆过厚，抹压不及时，则会使得混凝土表面产生塑性裂缝。边墙拆模过早(1~2d)，混凝土内外温差最大化从而使得混凝土裂缝。在施工中，混凝土的养护也不可忽视，。特别是对可能出现收缩裂缝的墙体和柱梁，要实时的做好保温保湿养护工作。大部分的露天构筑物通常受风吹日晒，混凝土的水分容易被风干，干缩速度也很快，可能造成早期表面裂缝。

1.2.5 工作人员缺乏维护认识问题。据了解，荷载问题，环境温度和风速引起的收缩变形将会使得许多钢筋混凝土结构在短时间内出现裂缝。加强钢筋混凝土已浇结构的保温保湿及其重要，实时对地下室进行覆土；按时的封闭好上部结构；出入口不能长期敞开，做好屋面受破坏防水层的修缮工作。

2 混凝土裂缝问题控制措施

2.1 温度的合理控制及相关防止裂缝的措施。整个综合体施工过程中，为了尽量避免裂缝的产生和减小深度裂缝的产生，考虑当时气候情况，平均气温约为30 度左右，施工方采取了以下相关措施：①施工材料的改善，采用干硬性混凝土，加引气剂或塑化剂，及掺混合料等措施改善骨料级配以减少混凝土中的水泥用量。②降低混凝土的浇筑温度，通过在拌合水泥混凝土材料时加水或用水将碎石冷却。③浇筑层面散热，为了减少散热，可以减少浇筑厚度。④尽量降温，控制在一定的温度内，是有效的措施，所以施工过程中可在混凝土中埋设水管通入冷水降温。⑤拆模时间的合理控制，通过规定合理的拆模时间，对混凝土的表面进行保温，以免在拆模过程中混凝土表面发生急剧的温度梯度。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度比气温高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险。⑥对于施工中如有长期暴露的浇筑块表面，也将采取一定的合理降温措施来保证温度的控制，减少裂缝产生。如果在拆除模板后及时在表面覆盖轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。

2.2 对大体积混凝土进行早期养护防止裂缝。除了对温度的合理控制及相关防止裂缝的措施，从温度应力观点出发，也可以对其进行早期养护，进行保温，防止裂缝，如防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。对其进行早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。防止混凝土过热，应该尽量设法使混凝土的施工期最高温度不高于混凝土使用期的稳定温度。

2.3 合理使用一定的外加剂减少开裂。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。另外一个混凝土收缩率的重要因素是水泥用量的多少，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少沉缩变形，提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土抗裂性能。由于混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。