1、建筑工程混凝土裂縫成因分析摘 要:一直以來 , 混凝土裂縫是困擾建筑業(yè)多年的質(zhì)量通病 ,如裂縫較多、較深 , 將直接影響結構安全。闡述了混凝土裂縫的類型 分析了裂縫形成的主要原因 , 在此上提出了預防措施。關鍵詞 : 混凝土。裂縫。成因分析近些年, 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展 , 無論城市設施建設還是工業(yè) 與民用建筑的建設 ,用的商品混凝土也越來越多 ,尤其是的 ,但施工中 的混凝土溫度裂縫問題日顯突出 , 并成為具有相當普遍性的問題 , 給 帶來了嚴重的安全隱患。因此 ,對混凝土裂縫的成因進行分析 , 并在 材料、施工等方面提出了相對應的裂縫控制方法有很重大的實際工 程意義。1 混凝土裂縫原因分

2、析1 1混凝土本身的影響主要是水泥水化熱過高 , 混凝土在澆筑振搗以后 ,水泥水化過程中產(chǎn)生一定的熱量 ,水化熱聚在結構內(nèi)部不易散失 ,引起急劇升溫 , 在 建筑工程中一般為 2030C甚至更高。由于結構物在一個自然散熱 條件中 , 實際混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑的最初35 d。隨著混凝土齡期的增長，彈性模量的增高，對混凝土內(nèi)部降溫 收縮的約束也就愈來愈大 , 以致產(chǎn)生很大的拉應力 , 當混凝土的抗拉 強度不足以抵抗這種應力時 , 開始出現(xiàn)溫度裂縫。1 2混凝土的收縮變形混凝土的收縮 , 也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。實際所需拌和水比 水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有約20%的水

3、是水泥水化所必須的 , 其余的都要被蒸發(fā)掉。水分蒸發(fā)之后 , 引起混凝土收縮 , 當 收縮受到約束時 , 則產(chǎn)生收縮應力 , 當收縮應力大于當時混凝上的抗 拉應力時 , 則裂縫隨之產(chǎn)生。1 3地基和老混凝土與約束當混凝土澆筑在比較堅硬的基巖或老混凝土上時 , 混凝土澆注 初期的水化熱升溫 ,產(chǎn)生膨脹, 受到巖石或老混凝土的約束 ,將產(chǎn)生較 小的壓應力。而當混凝土溫度繼續(xù)下降時 , 由于基巖或老混凝土對溫 降引起的收縮變形約束的結果 ,混凝土塊內(nèi)將出現(xiàn)較大的拉應力 , 裂 縫隨之產(chǎn)生。1 4施工方面的因素違章施工、不當施工造成混凝土裂縫 , 夏季施工時由于運輸車 交通不暢耽擱時間 , 在泵車出料

4、時混凝上的經(jīng)時坍損較大 , 混凝土的 和易性和流動性較差 ,現(xiàn)場工人人為加水 , 造成混凝土強度的降低 , 加 水部分的混凝土水灰比和強度與原配合比的混凝土不同造成不同配 比混凝土的凝縮裂縫和干縮裂縫。另外 , 振搗方式不當引起裂縫不正 確的振搗方式會造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開 裂 , 或造成混凝土砂漿大量向低處流淌致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收 縮而在結構厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。另外 , 現(xiàn)場養(yǎng)護不當是造成混凝土 收縮開裂最主要的原因。目前 , 許多施工現(xiàn)場在澆筑混凝土時都不能 做到及時覆蓋保溫養(yǎng)護 , 一般總要等到最后一遍抹光結束后才覆蓋 , 還有很多工地根本就不予覆蓋 , 結果

5、混凝上表面開裂。1 5環(huán)境氣候的因素 混凝土結構施工期間 , 外界氣溫的變化情況對防止混凝土開裂有重大影響。外界氣溫越高 , 混凝土的澆筑溫度也越高。如果外界溫 度下降, 會增加混凝土的降溫幅度 ,特別是在外界溫度驟降時 ,會增加 外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫差 , 這時對混凝土抗裂極為不利。2 混凝土溫度裂縫控制要點2 1重視材料的選用使用低熱水泥如礦渣水泥和大壩水泥等 , 能明顯降低混凝土的 絕熱溫升 ,降低混凝土的最高溫度。伴隨減小混凝土內(nèi)表溫差 , 起到 減小溫度應力的作用。從而減少產(chǎn)生裂縫的充分條件。水泥水化熱 測定按現(xiàn)行國家標準水泥水化熱實驗方法 （直接法）測定, 要求配 制混凝土所

6、用水泥 7 d 的水化熱不大于 25 kJ/kg 。為降低水化絕熱 溫升、減小體積變形 , 混凝土一般不宜使用水化熱高水泥 , 應使用水 化熱較低的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥 : 更不宜使用早強型水 泥。因此 ,在滿足混凝土設計要求的前提下 , 盡量采用低水化熱水 泥。其次是優(yōu)化混凝土的配合比 , 以便在保證混凝土強度及流動度條 件下, 盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。按照基于絕熱溫升控制 的綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設計四功能準則對配合比進行優(yōu) 化。最后 , 摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥 , 降低混凝土的絕 熱溫升, 提高混凝土的抗裂能力。2 2施工階段的裂縫控制措施(1) 控制澆

7、灌溫度。要降低混凝土的最高溫度和溫差 , 比較直接 的措施是降低澆筑溫度 , 但其實施必須擁有一定的條件才能實現(xiàn) , 在 特大型工程中可能才用得到。為了降低混凝土從攪拌機出料到卸料 , 泵送和澆灌振搗后的溫度 ,減少結構的內(nèi)外溫差 , 一般按季節(jié)采取措 施, 如夏季施工時 , 則應以減少冷量損失、著手在整個長度的水平輸 送管道上覆蓋草包并經(jīng)常噴灑冷水、在澆灌混凝土時, 采用一個坡度、薄層澆灌、循序推進、一次到頂?shù)却胧﹣砜s小混凝土暴露面積 以及加快澆灌速度 ,縮短澆灌時間。在冬季施工時 , 對結構厚度在 1. 0 m 以上的混凝土可繼續(xù)施工 , 但應保證保溫澆灌、保溫養(yǎng)護 , 一般 可利用混凝土

8、本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護自己 , 并要求在混凝土沒有達到允許臨界強度以前防止凍害。根據(jù)實驗資料證明 , 混凝土的早期強度 達到臨界強度后 , 在零下溫度作用下不會遭到凍害 , 小于該“臨界” 強度時則會遭到凍害。(2) 合理安排施工進度。對混凝土澆筑 , 應遵循“同時澆搗 , 分 層堆累,一次到頂,循序漸進”的成熟工藝。在每次澆筑中 ,又分幾層 , 其層間的間隔時間應盡量縮短 ,必須在上層混凝土初凝之前 , 開始澆 筑下層混凝土。層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間。當 層間間隔時間超過混凝上的初凝時間。層面應按施工縫處理 : 消除 澆筑表面的浮漿、軟弱混凝上層及松動的石子 , 并均勻露出粗骨

9、料。 在上層混凝土澆筑前 ,應用壓力水沖洗混凝土表面的污物 , 充分濕 潤，但不得有水。對非泵送及低流動度混凝土，在澆筑上層混凝土時 , 應采取接漿措施。(3) 改進攪拌工藝和振搗工藝。在攪拌的混凝土時 , 改變以往的 投料程序 , 采取先把水、水泥和砂拌和后 , 再投放石子進行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為“裹砂法”, 也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點是無泌水現(xiàn)象 , 混凝土上下層強度差減少 , 可有效 地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中 , 從而使硬化后的界面過渡層 的結構致密、粘結加強。2 3混凝土的養(yǎng)護為了保證混凝土有適宜的硬化條件 , 混凝土終凝后 , 筏板邊緣、 剪力墻中間等不易被塑料薄膜完全覆蓋部位 , 可采用澆水保濕。混凝 土升溫階段如果因表面未能完全覆蓋而出現(xiàn)局部干燥時 , 可澆熱水 (4050 C)濕潤表面，防止出現(xiàn)干燥裂縫。降溫階段可澆自來水養(yǎng)護 , 保溫保濕養(yǎng)護時間為 14 d 。施工前還應再準備好一層養(yǎng)護用塑料薄 膜和一層再生棉氈 , 以便根據(jù)環(huán)境氣溫變化情況對保溫保濕質(zhì)量作以 調(diào)整。如果養(yǎng)護階段混凝土表面溫度過低 , 導致溫差過大 , 可在混凝 土表面采取加熱措施 , 如碘鎢燈照射。澆筑后的一段時間內(nèi)對混凝土 內(nèi)部及表面溫度進行跟蹤監(jiān)測 ,