浅谈混凝土裂缝形成原因与预防措施

浅谈混凝土裂缝形成原因与预防措施

现如今住房已商品化，建筑工程产品质量不仅是自身价值的体现，同时也是社会效益的标志，而且已经成为市场竞争的武器；工程质量直接牵动着用户的切身利益；如何保证混凝土工程质量具有很重要意义。混凝土结构工程裂缝，是一个带有普遍性被全社会很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及机构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始，成为结构破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝；有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，使钢筋锈蚀，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，缩短工程使用寿命，这主要是变形产生的裂缝；同时较大的结构裂缝，也为人的观瞻难以接受，造成恐惧心里压力，影响建筑美观，为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化型，它也是困扰工程技术人员的技术难题。因此，研究}昆凝土工程裂缝产生的原因及如何控制与防止混凝土开裂是非常重要的。
1 混凝土裂缝成因
1．1 收缩变形裂缝
同构件混凝土表面与内部收缩或沉缩不同，内部的较小收缩对表层较大收缩、沉缩较小部位对沉缩较大部位均会形成约束拉力或剪力作用，大体可表现为如下形式：
(1)沉缩裂缝
混凝土拌合物流动性不足出现漏振、欠振或流动性较大出现过振；由于漏振或欠振，混凝土不密实，在自重作用下的缓慢下沉要受到钢筋的阻碍，或构件截面变化下沉程度不同，结果在钢筋下形成孔隙，在截面变化处形成下沉约束，造成表面裂缝；由于过振，沮骨料下沉，形成表面砂浆层，收缩加大，也会造成表面裂缝。
(2)凝缩裂缝
混凝土浇筑后的泌水严重或蒸发失水较多的凝结阶段，由于过量的失水，混凝土急骤收缩导致表面裂缝。有时在混凝土表面撒干水泥或过度振捣也会产生这种裂缝。
(3)干缩裂缝
混凝土拌合物经凝结阶段进入硬化阶段后，如果在凝结阶段泌水严重，进入硬化阶段天气干燥有风，气温又很高，没有采取有利的湿养护措施，尤其是对表面系数大的薄壁结构，蒸发失水较多，容易形成混凝土表面干缩裂缝。因为混凝土的蒸发失水也是由表及里的过程，不仅是表面粗骨下沉，形成砂浆层收缩加大；由于表面失水比内部要大，也必然造成混凝土强度内部与表层的不同，一般其内部要比表层大；这就使混凝土内部小的收缩对表面大的收缩的约束拉应力很容易达到表面的极限抗拉强度，导致表面开裂。
(4)热缩裂缝 ．
由于当地项目多，工期紧，水泥生产厂家少，供应紧张，往往水泥厂家刚磨细还未经过散热冷却的高温水泥，运至施工现场进行搅拌浇筑，造成结构表面开裂。主要因为过热水泥用拌合水搅拌后，造成水分大量急骤蒸发，同时水泥的热量传递给水，相当水化温度急骤提高，混凝土凝结硬化速度加快，急骤收缩量加大，导致混凝土开裂。
1．2 温度变形裂缝
混凝土在浇筑过程中由于水泥水化或环境的温度变化或者共同作用在混凝土内部产生温差，引起温度裂缝。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，一般是冬季较宽、夏季较细，并且其走向元一定的规律性。温度裂缝的产生多由于混凝土表面与中心温度差较大而引起的。特别是大体积混凝土，浇筑后在水泥水化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和中心温差不断增大，若无任何措施其温差可达(20—40)℃工，其冷缩值为(0．02 0．04)％。当温差产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温差变化而产生较大的降温收缩，使其很容易超过混凝土的极限拉伸变形而造成混凝土开裂，因而出现裂缝。
1．3 地基不均匀沉降引起裂缝
结构相邻的两部分，由于荷载或地基随压缩能力不同形成结构间的剪切作用，这种剪切作用大于结构抗剪能力，造成结构开裂发生相对位移，即沉降差。混凝土结构发生不均匀沉降裂缝，通常有两种情况：一是本应设沉降缝的部位没设，而是加强连接刚度，由于基础与上部结构整体连接刚度不足，通过剪切作用产生斜裂缝，造成结构不均匀沉降；二是独立单基础的框架结构，处于软土地基，由于地基土质的差异或上部结构荷载作用差异，各基础沉降量不同，而上部结构整体连接刚度又较弱，对不均匀沉降的调节能力有限，发生整体结构楼板的斜裂缝。
2 混凝土裂缝施工控制措施
2．1 严格控制混凝土原材料质量对混凝土中粗细骨料的级配，杂质的质量分数及砂率严格控制，提高骨料与掺合料含量，减少水灰比，减少水泥用量和用水量，从而可以减少混凝土自身收缩。
2．2 选用适当混凝土外加剂泵送}昆凝土要求坍落度较大，特别是气温较高时浇筑，采用缓凝型高效减水剂对降低水灰比，提高28d强度，减少水泥用量，降低水化热，推迟水化热温度峰值时间均具有明显效果。
2．3 利用膨胀剂补偿混凝土收缩为防止混凝土干缩和温差收缩产生裂缝，在混凝土拌合物中掺人一定量的膨胀剂，增加密实度，使混凝土产生膨胀，提高混凝土抗裂防渗能力。
2．4 严格按混凝土施工规范要求进行施工对混凝土的搅拌、运输及振捣均需严格按照规范要求进行施工。同时，在楼板混凝土施工中，采用二次持压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。
2．5 混凝土表面处理要认真混凝土浇筑后，一般在初凝前选用长刮尺按标高刮平，在接近初凝时用抹光机抹压或用铁滚筒碾压数遍，并用木楔打磨压实，提高密实度，减产收缩。
2．6 加强混凝土的养护混凝土浇筑完成后，对柱墙等}昆凝土应在拆模后立即浇水并用草帘、塑料薄膜等捆围，确保混凝土的水分不要过快散失，对基础楼板等混凝土结构在二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，防止表面水分蒸发，保持混凝土处于潮
湿状态下养护。必须保证混凝土强度达到设计及规范要求的强度后，方可在混凝土表面上堆放施工材料及进行
下道工序施工，并且不能集中堆放。
2．7 减小约束措施对抗剪强度大的地基，即基础降温收缩时摩擦约束阻力大的岩石类地基，可在其表面铺一定厚度的砂垫层
或炉渣垫层，并对垫层进行浇水压实处理；或在混凝土垫层之上铺设油毡滑动层，减小地基对基础底板的降温收缩的约束阻力。
3 总结
  混涨土结构多种多样，不同情况下的裂缝又各有特点。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，更系统、更深人的研究各种混凝土裂缝的发生、发展机制，探讨各种裂缝的共性与特殊性，采用合理的方法进行处理，并在施工中多观察、多比较，对提高工程中混凝土结构的施工质量具有重要的现实意义。