浅谈混凝土裂缝危害、成因与应对措施.doc

浅谈混凝土裂缝危害、成因与应对措施

广西佳迅管道工程有限公司 郑婷丹

摘要：混凝土因其自身有着其他材料无法替代的优越性能，因而被广泛用于建筑工程结构构件中，然而混凝土裂缝的存在却随处可见，它对建筑物的安全性、耐久性起着至关重要的作用。本文就混凝土裂缝的成因、危害及预防控制措施做一简单探讨。
关键词：混凝土、裂缝、成因、控制措施
前言：混凝土因其自身有着其他材料无法替代的优越性能，因而被广泛用于建筑工程结构构件中，然而混凝土裂缝的存在却随处可见，它对建筑物的安全性、耐久性起着至关重要的作用。本文就混凝土裂缝的成因、危害及预防控制措施做一简单探讨。
混凝土裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指由骨料裂缝、水泥石裂缝、水泥石与骨料连接的裂缝，这三种裂缝组成，它们以不贯通、无规则的形式存在于混凝土构建中，一般情况下，微观裂缝对结构本身无害。混凝土宏观裂缝即通常所说的混凝土裂缝，它是微观裂缝的扩展，宏观裂缝宽度若超出《混凝土结构设计规范》对裂缝控制的计算范围，则可被视为有害裂缝，会给建筑物带来安全隐患，导致安全事故发生。本文着重对宏观裂缝（以下简称混凝土裂缝）的成因、危害及控制措施做简单探讨。
一、混凝土裂缝的危害
（1）对建筑物强度、耐久性的影响：混凝土构件产生裂缝后会导致构件的受力尺寸减小，削弱结构断面承载能力，在受力不变的情况下，降低结构安全性；如果是钢筋混凝土结构，裂缝宽度超过规范规定限值的范围，，外界空气和水进入后会锈蚀钢筋，使保护层崩落，影响结构安全，同时使得混凝土中性化速度加快，容易出现漏水、渗水等现象，使得混凝土保护层脱落，缩短建筑物使用年限。
（2）、对建筑物使用功能的影响：裂缝的产生对部分建筑物的正常功能发挥有着不利影响，如水池、水塔等构筑物开裂渗漏水进而影响使用；对一些气密性要求较高的建筑物，如：核电站等建筑物一旦发生裂缝会造成气密性降低影响使用，甚至会威胁到人民的生命安全。
（3）、对建筑物的的刚度的影响：裂缝的开展会使建筑物的刚度降低，挠度增大，对刚度较小的构件，裂缝的扩展会使得构件提早开裂，加剧刚度变小。
二、 混凝土裂缝的成因及控制措施
混凝土裂缝的形成因素较复杂，如温湿度变化、组成材料质量不合格、设计施工不当、不均匀沉陷等因素都可能形成混凝土宏观裂缝的。
（1）、塑形收缩裂缝及应对措施
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。主要发生在混凝土暴露的表面，裂缝深度一般不大。
主要应对措施：控制好水灰比和水泥用量，选择级配良好的砂石；在对混凝土进行养护时，保持混凝土表面潮湿，可采用覆盖湿布、洒水等方法防止水分从混凝土表面蒸发损失；
（2）、干缩裂缝及应对措施
当环境湿度低于混凝土内部湿度，则混凝土水分会从内向外迁移，到表面蒸发损失，引起体积收缩。在混凝土收缩过程中，混凝土受到内部钢筋的约束或者是地基、垫层等外部约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂,而出现裂缝。
主要应对措施：严格按照混凝土配合比计量上料，并优先选用干缩较小的水泥及中低热水泥；养护时，加强湿水养护用以延缓干缩变形的发生；设置合理的伸缩缝，减轻约束作用，同时适当提高混凝土的抗拉强度，减少裂缝的发生。
（3）、温度裂缝及应对措施
由于水泥水化反应是一放热过程，因此在混凝土浇筑后凝结硬化的过程中，混凝土内部和外部会存在温差，而产生温度应力，如果此应力超过了混凝土抗拉应力，即会产生温裂缝。
主要应对措施：采用低热水泥、减少水泥用量、降低水灰比、选择适宜的温度浇筑混凝土，对于夏季施工可以采用低温水甚至是冰水拌制混凝土，同时对其骨料进行降温处理；合理安排施工工序，分层、分块浇筑以利于散热；在浇筑后，对其表面和内部采取相应降温措施，如在混凝土中埋设水管，通入冷水降温等方法；
（4）、沉陷裂缝及应对措施
由于地基土受力不均、回填土不实、地基沉陷、模板刚度偏小或者支撑间距过大等因素，造成混凝土构件产生额外的剪力与弯曲变形而产生裂缝，此裂缝在设计时无法考虑和预计。
主要应对措施：对于松软土、填土地基要进行加固和夯实；并避免直接在松软土或填土上制作预制构件，或经压夯实处理后作预制场地。另外支撑的模板应牢固，保证有足够强度和刚度，同时拆模时间不能达早。
（5）、化学反应引起的裂缝及应对措施
一是周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；二是混凝土均匀搅拌后会产生一些碱性离子．这些离子与某些活性骨料发生化学反应并迅速吸收周围环境中的水而使得混凝土体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。形成裂缝。另外，因混凝土浇筑、振捣不当等原因使混凝土保护层过薄，有害物质进入混凝土与钢筋发生电化学反应锈蚀钢筋，使得钢筋膨胀、开裂，导致混凝土开裂而形成裂缝。
主要应对措施：一是提高混凝土密实度，降低混凝土孔隙率，阻止外界有害物质侵入混凝土内部，如：掺入高效减水剂或者高效活性矿物等；二是控制混凝土裂缝，避免有害物质出现，同时防止氯离子的侵蚀，如：给钢筋表层涂刷防腐涂料，或在拌制混凝土时加入钢筋阻锈剂等措施。
（6）、设计、施工不当及应对措施
一方面在结构设计阶段出现钢筋用量不足、配置不当等错误发生，使得建筑结构构件没有足够的容许承载力而发生超载情况，导致构件会出现严重龟裂，发生重大安全事故。另一方面在施工作业过程中，因施工操作不当，如模板过早拆除、现场浇捣混凝土的过程中，振捣或插入不当，漏振、过振都可能影响混凝土的密实性和均匀性，致使裂缝的产生。
主要应对措施：设计单位除对钢筋混凝土结构构件设计进行计算以外，还应考虑实际情况，构件容易产生裂缝的部位进行裂缝验算，保证钢筋的用量与配置；在施工时，应认真领会设计意图，严格按照图纸施工，并制定科学的施工组织方案。在施工操作时，严格按照规程操作施工完成，避免偷工减料的情况发生。
三、 结束语
混凝土裂缝给建筑物带来许多困扰，轻则造成建筑物外观受到影响，重则危及建筑物安全。因此，我们更应重视混凝土裂缝问题，从设计、施工等多方面考虑，采取相应措施，控制裂缝产生，提高工程建设质量。
【1】钢筋锈蚀引起混凝土结构结构裂缝的分析与防治 施文俊等发表于《问题与研究》第29卷2011年第4期
【2】钢筋混凝土结构裂缝的危害、原因与防治 黄飞勇发表于《中国新技术新产品》2009 NO6

收刊地址:广西壮族自治区南宁市明秀西路122号城市碧园A栋B单元1017房 邮编:530023
收刊人:曾迎盈 电话:[phone]