超长混凝土裂缝控制

【摘要】混凝土的应用在建筑中占有重要地位,但是超长混凝土的裂缝却是一个常见的现象。学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见比较统一。本文通过实践谈谈对超长混凝土的裂缝控制简要分析一下。

【关键词】超长混凝土裂缝；成因；控制

混凝土裂缝是建筑中常见的问题尤其是超长混凝土，虽然在施工中小心谨慎采取多种方法，但裂缝依旧常有发生，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位。危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止混凝土的开裂，是一个值得关注的问题。

1 超长混凝土裂缝的成因

1.1 设计原因

设计欠妥，或计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不合理、节点不规范、梁的跨度过大、高度偏小，结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。

1.2 材料质量

材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，若工程上用了不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。

1.3 结构受荷

关于这一点比较常见。如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋砼构件在承受了30%-40%的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不易察觉，而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上，所以在一般情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的。

1.4 各种原因造成的变形

由于地基变形造成的应力相对较大，裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，使得裂缝一般是贯穿性的。砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。

1.5 混凝土的运输造成离析

因为混凝土从预拌完成后到浇筑现场有一定的距离，而这段运输时间往往是控制混凝土塌落度和易性的关键，同样其亦受一定的隐患因素制约，高温天气混凝土搅拌车尾部的混凝土水份蒸发较快。容易给人造成错觉混凝土塌落度损失大；雨水天气，混凝土搅拌车尾部的混凝土水份较大，容易产生离析。

1.6 施工工艺

1.6.1 模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中，钢筋表面污染、砼保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。

1.6.2 砼是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

1.6.3 砼养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切，混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小，另外水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生裂缝。

2 控制和防止裂缝的措施

2.1 由于砼搅拌运输时间过长、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。

2.2 对水泥、水、骨料、外加剂、钢筋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砼缺陷或裂缝,必须作长期详细地观察(因有的问题需要一段时间才能发现),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。

2.3 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。

2.4 由于天气干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、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。

2.5 由于承受荷载使构件产生过宽裂缝,合理地进行设计,可以防止这些裂缝出现;对已出现的过宽裂缝的构件要采用加固措施进行加固。

2.6 对因使用及环境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。①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;②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;③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。

2.7 从改善约束条件着手,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。

2.8 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。

综上分析，大跨度混凝土的裂缝应针对形成原因，首先考虑预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。

参考文献：

[1]陈裕新.浅析钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].中国高新技术企业,2009(11)

[2]张进才,王利,陈倩.浅谈钢筋混凝土裂缝的成因及预防[J].科学之友,2009(4)