试论混凝土建筑结构中裂缝的成因及控制措施.docx

试论混凝土建筑结构中裂缝的成因及控制措施 【摘要】混凝土结构裂缝不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化，降低建筑物的承载能力。本文通过工程实例，探讨了防治混凝土裂缝。 【关键词】混凝土；结构；裂缝 前言 裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷，想彻底杜绝混凝土结构的裂缝是不可能的，也是不科学的，只能通过合理的措施来尽量减少裂缝的产生。近年来，住宅工程因混凝土裂缝引起的投诉呈不断上升的趋势。 一、建筑混凝土结构裂缝的危害及常见形式 1、建筑混凝土结构裂缝的危害 混凝土结构受裂缝的影响非常大，主要有：大裂缝使混凝土构件或结构有彻底报废的可能，从而造成较大经济损失，并导致延误工期、材料浪费、工程返工等一系列问题；对混凝土结构的美观有影响；对混凝土结构的耐久性能有影响；会影响到混凝土结构的正常使用；还会影响到混凝土结构的承载能力等。 2、建筑混凝土结构裂缝的危害及常见形式 建筑混凝土结构裂缝根据分类标准不同有多种分类，最常见的有以下几种分类方式。 (1)依据裂缝成因不同，分为不均匀变形因素裂缝、温度因素裂缝、使用因素裂缝、施工因素裂缝、材料因素裂缝、设计因素裂缝等几大类。 (2)依据裂缝开展程度不同，分为破坏性裂缝、贯穿性裂缝、表面裂缝等几大类。 (3)依据裂缝形式不同，分为不规则裂缝、斜向裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、垂直裂缝、水平裂缝等几大类。 (4)依据裂缝尺寸大小不同，分为宏观裂缝和微观裂缝两大类目。宏观裂缝可存在于混凝土结构表面，可存在于混凝土结构内部，通常情况下裂缝宽度大于005 mm，它是一种用肉眼可以直接看到、尺寸较大的裂缝。宏观裂缝通常是影响混凝土结构承载能力、耐久性的重要原因。在荷载不超过设计规定条件下微观裂缝一般视为无害。 二、混凝土结构裂缝的原因 1、荷载引起的裂缝 如果在计算施工中，一方面一旦设计的不够合理，就会导致荷载的承受能力就会不正确、安全系数也会不够，另外在设计结构时，构造设计的不够科学合理、没有重视施工的可能性、擅自更改施工材料，和施工的正常顺序、擅自改变受力的结构等都会引起荷载裂缝。 2、温度引起的裂缝 按照混凝土自身所具有的特性，在硬化的过程中会放出大量的水化热，在受到环境的影响下，混凝土会发生变化，混凝土的内部温度上升表面引起了拉应力，这样就会直接影响混凝土的强度，在降温的过程中，受到材料对混凝土的约束力，再加上温度应力可超过其它外荷载所引起的应力混凝土就会出现裂缝，所以说，温度的变化会使混凝土发生裂缝。 3、塑性裂缝 这种裂缝主要就是混凝土在硬化前形成的，同时这种裂缝可分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。前者的形成主要是混凝土在硬化之前，在组成混凝土的材料中的比重大的骨料的颗粒下沉，混凝土的竖向体积会变小，因而形成此种裂缝。后者的形成主要是混凝土在浇筑的过程中，表面受到外界环境的影响，然后发生温度的变化，但是由于混凝土的内外存在着严重的温度差，因而，产生了裂缝。 4、施工方面的影响 由于混凝土结构浇筑的过程很快，混凝土的列动性就会很低，再加上在硬化之前沉实不足、在硬化之后沉实在过大，就很容易在浇筑之后的数小时候发生裂缝。模板构造不当，出现漏水、楼将、支撑的刚度不够、过早的进行拆模这些的因素都有可能形成混凝土裂缝，另外在进行施工中，钢筋的表面污染，混凝土的保护层大小不等，在进行浇灌中碰到钢筋，直接导致移位，就会引起裂缝 三、混凝土结构裂缝的控制 1、收缩裂缝的控制 主要在于控制湿度的变化, 使结构构件具有相对稳定的湿度, 其措施有: 加强混凝土早期养护,混凝土浇筑完后及时覆盖, 并应洒水养护; 加强混凝土表面的二次抹面; 采取封闭保水的自养方法, 如在混凝土表面喷涂养护剂或覆盖塑料; 适当选择配合比,使水灰比、水泥用量, 砂率都不过大, 并严格控制砂石含泥量, 避免用粉砂。 2、温度裂缝的控制 主要是控制混凝土结构的内外温差及构件的升、降温速度,即能够防止内约束产生的初期裂缝; 另外, 控制混凝土本身的浇筑温度, 以防止中期和后期裂缝, 常用的方法有:选用水化热低的水泥( 如矿渣、粉煤灰水泥) 配制混凝土及在混凝土中掺适量的粉煤灰或减水剂；合理安排浇筑顺序, 薄层宜连续浇筑; 改善混凝土的性能, 选用级配良好的骨料,严格控制砂率、含泥量、标号, 降低水灰比( 0.6 以下) , 加强振捣以提高密实度和抗拉强度, 避免塌落度波动太大的情况出现; 混凝土中掺外加剂( 缓凝剂或木钙减水剂) 以利散热, 改善和易性, 减少水泥用量; 变截面处及薄弱环节, 配筋率较小处可适当增加一些构造钢筋网片以提高抗裂性; 加强钢筋混凝土的保温养护, 特别是冬期施工混凝土,保温可减小表面温差及提高抗拉能力, 适当延长养护, 最好不拆夜模, 拆模后应立即保温。 3、水化热裂缝的控制 (1) 水泥水化的放热，主要集中在浇筑后的13天早期，放热量约为总放热量的50%，7天为75%，以后渐渐减少。故控制的关键在于混凝土浇筑后的前7天。加强混凝土早期的养护。 (2) 选用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰质水泥，选用级配良好的粗细骨料, 尽量降低水灰比和水泥用量。 (3) 避免在高温, 干燥环境下浇筑混凝土。降低混凝土的浇筑温度。 4、应力裂缝的控制 (1) 正确掌握拆模时间和操作方法, 避免过早拆模或堆载过重。 (2) 严格控制施工临时堆载, 避免施工超载。 5、加强施工管理 为避免因施工不当而使混凝土结构产生裂缝，要做到以下几点: 木模提前浇水湿透,防止模板吸水造成混凝土失水; 冬施的钢筋混凝土采用单掺氯盐早强剂, 应同时掺加亚硝酸锅防锈剂, 以防止钢筋锈蚀形成裂缝。模板支撑体系要有足够的强度、刚度、稳定性，做好模板工程施工方案的编制。特别注意支架立柱基础的承载力。 四、工程实例分析 在三线钢芯镀镍厂房工程，三层楼板的做法为：12 cm厚钢筋混凝土承重楼板上贴一层TBL一无胎基自粘性橡胶沥青防水卷材，再做一层4 cm一6 cm厚C20细石混凝土面层内配200双向钢筋，为了防腐、防渗漏，面层上再做一层75 mm厚自流平环氧工业地坪涂料。但是在做自流平工业地坪涂料前，4 cm一6 cm厚细石混凝土面层出现了裂缝，裂缝宽度为05 mm10 mm，详见图1。可见，这些裂缝是每隔一段距离就出现一条，无规律性，在设置伸缩缝的位置未出现裂缝。 经过分析认为，4 cm一6 cm厚的钢筋细石混凝土面层出现裂缝的原因主要有：从商品混凝土运到现场至浇捣细石混凝土面层完成，时间较长(约2 h)，天气炎热，水分蒸发量大，混凝土面层容易产生塑性收缩裂缝；钢筋细石混凝土面层浇捣完成后，保湿保养没有做到位，细石混凝土面层因失水干燥，在硬化过程中引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，又没有及时做伸缩缝，细石混凝土内的应力得不到释放，就容易产生干缩裂缝。由于这些细石混凝土面层上的裂缝很不美观，又有渗漏的可能，对它们进行了修补，方法如下：用切割机沿缝开凿成“倒八形”，深1 cm；在开凿的交叉缝内，刷渗透型水性环氧封闭底涂，以封闭混凝土毛细孔及细小裂缝；待12 h固化后，在交叉缝内填环氧弹性粒子，起到良好的修补粘连作用；待12 h固化后，用环氧稀胶泥整体批刮一道，以起到良好的封闭和固化作用，保证防渗效果。采取修补措施后，使用至今修补的裂缝处完好无损，说明修补是成功的。 对这种裂缝可采取以下防控措施：薄的钢筋混凝土面层应分段施工，要控制每段的工作量，确保商品混凝土到现场至混凝土面层完成时间，特别是高温季节，最好控制在1 h左右，防止混凝土塑性收缩裂缝产生；混凝土面层完成后，保湿养护措施要到位、在混凝土终凝后用蓄水养护是一种经济、可靠的保湿保温养护方法，并及时做好伸缩缝，防止混凝土干缩裂缝产生。 结论 混凝土结构的裂缝