王衛(wèi)芳　薛軍娜

【摘 要】本文結(jié)合工程建設(shè)過程中混凝土裂縫的主要因素進(jìn)行分析，對(duì)混凝土裂縫形成的成因以及控制措施進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；施工

混凝土裂縫是由于混凝土硬化的過程中，受溫度的影響而產(chǎn)生裂縫。目前由于土木工程施工過程中，以混凝土結(jié)構(gòu)占主要地位，而且其耐久性以及防水性占主要的原因，建筑物的裂縫防治問題已成為了熱門話題?，F(xiàn)結(jié)合多年來的施工實(shí)踐教訓(xùn)，分析如何防治樓面裂縫問題。

1.混凝土裂縫的主要原因

混凝土裂縫是建筑工程中較為普遍存在的問題，混凝土裂縫原因形成主要因素綜合起來可以分成四個(gè)方面：設(shè)計(jì)因素、材料和混凝土配合比因素、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)因素。

1.1設(shè)計(jì)原因

設(shè)計(jì)中導(dǎo)致裂縫的主要成因有這幾點(diǎn)：

設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)中斷面突變，導(dǎo)致應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫（偏心、應(yīng)力過大等）。設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫（如墻板、樓板）。設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。

1.2材料和混凝土配合比原因

（1）材料原因?；炷敛牧线x用中導(dǎo)致裂縫的主要成因有這幾點(diǎn)：

粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生?；炷镣饧觿?、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，導(dǎo)致混凝土收縮嚴(yán)重，也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大，粉煤灰及礬土水泥收縮值較小，快硬水泥收縮大。水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因：水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響越大?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土脆性越大，越易開裂。

（2）混凝土配合比原因。設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)。配合比中水灰比（水膠比）過大。單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差，導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。

1.3施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

對(duì)于現(xiàn)場澆搗混凝土施工，若是振搗或者是插入不當(dāng)，漏振、過振等情況的發(fā)生，都會(huì)影響到混凝土的密實(shí)性和均勻性，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。大體積混凝土工程，不僅缺少兩次的抹面，比較容易出現(xiàn)裂縫問題，大體積混凝土澆筑，對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)，現(xiàn)場混凝土的降溫或者是保溫工作不到位，引起的混凝土內(nèi)部的溫度過高或者是內(nèi)外的溫差過大，混凝土產(chǎn)生的溫度裂縫，現(xiàn)場的養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

2.關(guān)于現(xiàn)澆混凝土樓板施工中裂縫的控制

2.1混凝土樓板裂縫原因分析

由于裂縫具有較明顯的規(guī)律性和普遍性，排除了偶然因素的影響（如設(shè)計(jì)失誤施工事故等），它反映了目前在工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中一個(gè)相當(dāng)普遍的問題，就是建筑物裂縫問題。大量的調(diào)查與實(shí)測研究證明，砼裂縫原因有兩類：

第一類，由外荷載直接應(yīng)力引起的裂縫和次應(yīng)力引起的裂縫。

第二類，由變形作用引起的裂縫，變形作用包括溫度變形、收縮變形和地基不均勻沉降變形。

大部分澆現(xiàn)澆樓板大量裂縫的出現(xiàn)并非與荷載有直接關(guān)系，通過對(duì)現(xiàn)澆樓板裂縫現(xiàn)狀的調(diào)研、分析可以認(rèn)定，90%以上的裂縫是由變形作用引起的；在變形作用中，由地基不均勻沉降變形引起的裂縫發(fā)生的很少，主要是溫度變形和收縮變形引起的。

現(xiàn)澆砼樓板是表面系數(shù)較大的構(gòu)件，上述砼的溫度應(yīng)力和收縮變形，如果是完全自由的，變形達(dá)到最大值時(shí)，內(nèi)應(yīng)力為零，也就不會(huì)產(chǎn)生裂縫。如果變形受到約束，在完全約束狀態(tài)下內(nèi)應(yīng)力達(dá)到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解為約束變形和顯現(xiàn)變形（實(shí)際變形），也就是說，在約束狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)首先要求有變形的余地，如結(jié)構(gòu)能滿足要求不再產(chǎn)生約束應(yīng)力；如結(jié)構(gòu)沒有條件滿足要求，則必然產(chǎn)生約束應(yīng)力，超過砼的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致開裂。

2.2裂縫與施工質(zhì)量控制水平的關(guān)系

裂縫與施工質(zhì)量控制水平有著重大的關(guān)系，是由內(nèi)因外因共同作用下產(chǎn)生的。砼是粗集料、細(xì)集料、和無機(jī)膠結(jié)材料（水泥）和氣體組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)，充滿著微觀裂縫，但肉眼是看不到的。在建筑工程實(shí)踐中，是以肉眼可見與不可見裂縫作為裂縫存在與不存在的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。肉眼可見裂縫的起始范圍約為0.02-0.05mm，從對(duì)工程有害影響方面和最小界限判斷，0.05mm較為合適，即認(rèn)為建筑物存在小于0.05mm的裂縫為無裂縫建筑。

（1）裂縫的出現(xiàn)與養(yǎng)護(hù)條件的關(guān)系。干燥的環(huán)境對(duì)早期砼的抗裂能力有嚴(yán)重影響，國內(nèi)有關(guān)試驗(yàn)表明，濕潤養(yǎng)護(hù)的砼其極限拉伸值比干燥養(yǎng)護(hù)的要大20%-50%。裂縫一旦產(chǎn)生，開始的微裂縫和楔形裂縫的尖端起到毛細(xì)管的吸水作用和楔劈作用，收縮應(yīng)力集中，裂縫向下延伸，此種裂縫一般發(fā)生較早，當(dāng)砼再次經(jīng)歷溫差變化及干縮變形時(shí)，應(yīng)力集中于原有裂縫處，致使原有的部分裂縫裂透。

（2）裂縫出現(xiàn)的部位與薄弱環(huán)節(jié)的關(guān)系。施工縫處，多是接搓處理不細(xì)，致使新舊砼銜接不緊密，砼凝固過程中收縮變形引發(fā)裂縫。在線管預(yù)埋時(shí)不按規(guī)程嚴(yán)格操作，致使線管位置的保護(hù)層厚度失控，有的多管交叉，如不仔細(xì)處理會(huì)使局部截面削弱，抵抗砼變形能力減小，在砼產(chǎn)生溫差應(yīng)力或干縮時(shí)，在此位置引發(fā)裂縫。

早期塑性裂縫，中后期產(chǎn)生的裂縫，有許多是早期裂縫的發(fā)展，這種裂縫一般發(fā)生較早，在砼澆筑完數(shù)小時(shí)內(nèi)便出現(xiàn)，有的干縮裂縫是早期塑性裂縫的延伸。目前，隨著泵送砼施工工藝的發(fā)展，使砼裂縫控制的技術(shù)難度大大增加，泵送砼由于流動(dòng)性與和易性的要求，坍落度增加，水灰比增大，水泥標(biāo)號(hào)提高，水泥用量、用水量、砂率均增加，骨料粒徑減小等諸因素變化，導(dǎo)致砼的收縮及水化熱作用增加，收縮時(shí)間延長。

3.裂縫控制措施

裂縫控制是相當(dāng)復(fù)雜的，它涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，地基基礎(chǔ)，施工技術(shù)，材料質(zhì)量，環(huán)境狀態(tài)等諸多因素。本人認(rèn)為，對(duì)現(xiàn)澆板裂縫的控制主要應(yīng)采取以下幾項(xiàng)措施：

3.1優(yōu)化砼配合比

優(yōu)化砼的配合比，一次來提高砼的抗拉性能，無論是現(xiàn)場的拌制的小坍落度砼還是泵送的砼，都應(yīng)該在現(xiàn)有的配合比的基礎(chǔ)上，來進(jìn)一步試驗(yàn)研究高性能的砼，優(yōu)選有利于抗裂性能的砼級(jí)配，盡力減小水灰比沒減少坍落度，降低砂率，增加骨料粒徑，降低含泥量及雜質(zhì)含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。

3.2改善砼養(yǎng)護(hù)工藝

改善砼養(yǎng)護(hù)工藝，減少砼自身收縮試驗(yàn)證明，養(yǎng)護(hù)條件對(duì)砼的收縮影響很大，養(yǎng)護(hù)14天的收縮比養(yǎng)護(hù)3天的收縮降低約20%。按施工規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，能有效地持續(xù)地使砼表面保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。澆筑時(shí)間不長的砼，仍然處于凝結(jié)、硬化過程，水泥水化速度較快，養(yǎng)護(hù)形成的潮濕條件可防止砼表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。

3.3規(guī)范施工操作規(guī)程

規(guī)范施工操作規(guī)程，避免砼澆筑后的擾動(dòng)盡量采用小流水段施工，砼現(xiàn)澆板澆筑后不要過早上人，合適的開砌時(shí)間應(yīng)在樓板砼達(dá)到5N/mm2后；為使砼不早期受損，且不影響工期，宜采取早強(qiáng)措施；5N/mm2值應(yīng)制作同條件試塊，確定達(dá)到的天數(shù)。樓板澆筑完畢時(shí)，新澆砼、模板體系、施工人員、機(jī)具、腳手板和手推車等也可能使下一層樓板超載。除非下一層板的砼已達(dá)100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度。一般情況下應(yīng)在上層的砼澆筑完后再拆下層模板。

3.4重視薄弱環(huán)節(jié)管理

重視薄弱環(huán)節(jié)管理，控制引發(fā)裂縫對(duì)施工縫，后澆帶、預(yù)埋線管部位，塑性裂縫等，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工，制定具體措施，作好技術(shù)交底，必要時(shí)加膨脹劑，調(diào)節(jié)砼的收縮。

4.結(jié)語

裂縫是普遍混凝土工程不可避免的現(xiàn)象，泵送的混凝土施工也是如此，但混凝土裂縫問題的出現(xiàn)不僅降低建筑物的抗?jié)B能力，影響混凝土的使用功能，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此，施工中，應(yīng)采取有效的方法來預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，滿足建筑物安全穩(wěn)定的要求。