时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：混凝土建筑在现代工程建设中占有重要地位。但是，由于目前所凸现少有的经济高位运行和粗放型管理方式，使得混凝土建筑问题较多，其中混凝土的裂缝尤为突出。这些问题如不得到及时的预防和控制，很有可能将导致结构性的破坏。本文在此就混凝土裂缝产生的原因出发，提出了施工过程中防治的几点措施。
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一、关于混凝土及混凝土裂缝
混凝土是由骨料、水泥、水及留在其中的气体组成，它是一种非匀质非连续的弹塑材料。引起混凝土自身变形的主要因素为温度变化和混凝土凝固过程中由于体积变化而产生的收缩。在温度变化及硬化产生的体积变形影响下，由于混凝土组成材料的变形不一致，在混凝土内部产生不规则的不可见的微细裂缝。微细裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是由于荷载作用、温差、干缩等应力的作用使初始的微细裂缝扩展贯通而引起较大的可见裂缝，最终形成肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重时还会威胁到人们的生命和财产安全。但是在施工中必须采取有效的措施预防和控制裂缝产生，使混凝土尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保房屋建筑工程的质量。
二、混凝土裂缝类型以及产生原因
1、沉缩型收缩裂缝
混凝土在硬化之前如果没有沉实，或者是沉实没有均匀，沉缩型的裂缝就会出现。这种裂缝上口比较大，一般呈规则性分布，深度较小，发生这种现象一般在混凝土完成浇筑以后的1到3小时之间。出现这种问题的原因主要在于进行混凝土进行振捣的时候不密实，没有达到一定的沉实度，亦或者是进行搅拌的骨料沉下去，而过多的浮浆在表面，混凝土在浇筑之后，没有及时的去压实。
2、干燥收缩裂缝
混凝土内部一般都会存在有空隙以及粗细不等的毛孔，水分就存在于这空隙中，湿度变形就是因为这些水分子活动而形成的，其表现为干缩湿胀，出现毛细收缩和吸附收缩现象。一旦来自外部或者内部的约束对涨缩产生作用，在混凝土内部就会产生拉应力，拉应力一旦超过一定的限度就会导致裂缝的产生，用的水泥越多，水灰比例越大，其发生的变形程度也越大。
3、温度差异裂缝
混凝土外部和内部的温差太大也会产生裂缝，这个被称为温差裂缝。产生温差裂缝的主要原因是由水泥水化热而引起的混凝土表面和混凝土内部的温差过大。尤其是大体积的混凝土更容易发生此类裂缝。产生温差主要有两种情况：一种是在混凝土的浇注之初，这一时期会产生大量水化热，使内外形成较大的温差从而导致混凝土出现裂缝，这种裂缝大多出现在混凝土浇注之后的第三天。第二种是在拆模前后的时期，这时候混凝土的表面温度下降地很快，内外温差一大，就出现裂缝。
4、塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土未凝结硬化前，还处于塑性状态时发生的收缩。塑性收缩产生的原因主要是失水，即由于水分从混凝土表面蒸发损失，导致的混凝土体积收缩。塑性收缩导致的裂缝就称作塑性收缩裂缝，主要发生在混凝土暴露表面，裂缝深度一般不大。防止塑性收缩和裂缝的方法就是对混凝土进行养护，最好保持混凝土表面潮湿，至少也要防止水分从混凝土表面蒸发损失。
三、实际施工过程中应该采取的几点防治措施
1.因为浇筑速度过快、振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣施工缝设置和旧混凝土连接,按模板制作、拆模以及养护方面的规定来防止。对已出现这类裂缝的构件,也要区分构件的类别、构件的受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度,分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、粘钢板加固、预应力加固等补救措施。
2.因为建筑材料选用不当形成的裂缝,必须用对进场原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防,凡不合格的次品材料一律不得使用,或经试验后降低等级使用;对已发生这类因材料选用不当而产生的裂缝,必须作长期详细地观察,认真查明其原因和质量问题的严重程度,研究制定其处理和加固方案。这是因为一旦因材料选用不当而发生的质量问题,往往带有普遍性与潜伏性。
3.地基过大不均匀沉降产生过宽裂缝时,进行建筑物在使用阶段的沉降验算可以防止这些裂缝的出现,对已出现这类裂缝的结构,要采用地基基础的防治措施对地基基础妥善处理后,再采用建筑结构的加固措施来解决。因气候干燥、混凝土受冻、大气温湿度的变化产生的裂缝分别采用加强混凝土结硬化过程的自然养护、蓄热养护,采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡,预留温度伸缩缝等措施修补。受冻严重的构件,有的要拆除,有的要加固后方可使用。
4.对条件变化而产生的裂缝,要依据不同性质采用不同的防治措施#p#分页标题#e#
因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏的部分予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施;因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护;因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防;对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。
5.合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露
从控制温度着手,采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时对水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
6.从控制温度和改善约束条件方面着手
一是控制温度。措施如下:采用改善骨料级配,用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施,以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却,以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。二是改善约束条件。措施如下:合理地分缝、分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
7.选择好拆模时间防止混凝土表面产生过大的拉应力
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现\"温度冲击\"现象。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,此时表面温度亦较气温为高,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,与水化热应力叠加,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,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海绵等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
8.适量加筋进行预防裂缝产生条件
钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100~200 kg/cm2。因此,在混凝土中要想利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小,而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但其对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
四、结束语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会对外观造成影响，而且降低材料的耐久性，影响结构的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
