混凝土结构裂缝成因及控制措施

摘要现如今，在土木工程的建设中经常会出现混凝土裂缝的情况，对建筑工程质量造成破坏，目前这种现象也是我们国家最需要解决的现象之一。如果土木工程的结构长时间受混凝土裂缝问题的严重影响，会在一定的程度上对土木工程混凝土结构的耐久性造成不利影响，严重的还会对人们的生命安全造成威胁。基于此，本文首先对导致混凝土发生裂缝现象的原因进行了分析，通过分析发现浇筑洒水以及温差和振捣施工、后续养护等多个方面如果出现失误的话，就会导致混凝土出现裂缝现象，然后在此基础上提出了有效控制混凝土裂缝的策略，希望能够对相关工作者提供到借鉴意义，进而促进我国土木工程的进步和发展。关键词：混凝土裂缝；成因；控制措施

目录TOC\o"1-3"\h\u引言 41.混凝土裂缝概述 42.混凝土裂缝成因分析 42.1预拌混凝土原材料控制 42.2施工中产生的混凝土裂缝现象 52.2.1浇筑洒水原因 52.2.2温差原因发生裂缝 52.2.3振捣施工原因 52.2.4支设与拆除模板原因 52.2.5后续养护原因 62.3混凝土自身特性因素产生的裂缝现象 62.3.1混凝土自身内部原因 62.3.2混凝土水化收缩原因 62.3.3混凝土自身收缩原因 73.混凝土裂缝防治措施 73.1选择合适的材料以及处理砼与砖的结合处 73.2施工过程控制措施 73.3施工温度控制措施 83.4竣工后加强对混凝土养护控制的工作 8结束语 9参考文献 9

引言现如今，由于混凝土具有使用方法简便、价格低廉等优势，已被广泛的运用在土木建筑工程之中。在进行混凝土结构操作的时候，必须要在其支架以及模板支护的状况下进行施工，因为不同的影响因素对这两种不同系统的作用，易于在施工阶段造成混凝土结构出现质量问题的现象。现阶段，在土木工程结构当中比较常见的问题就是混凝土裂缝现象，并且随着时间的发展也逐渐变得更严重，是现阶段最需要着重解决的一大技术难题。虽说这是一种普遍问题，但若是不采取有效措施与其防护，就会降低混凝土的强度，进而对混凝土的性能造成不利影响的同时，缩短了使用时间，严重情况下还会危及到人们的生命安全，工程质量也会直接受到混凝土裂缝问题的影响[1]。混凝土出现裂缝的主要原因就是变形作用，这对变形作用导致混凝土裂缝的研究目前并非特别成熟，我国有关的规范也还不够完善，牵扯到的因素较多，例如地基基础、材料质量以及结构设计与施工技术和环境状态等多个方面，尤其是泵送混凝土施工技术的推进，以至于加大了控制混凝土裂缝技术的难度。因此，在国内外研究的基础上分析混凝土的裂缝成因以及其预防措施，这对人们的生命安全以及土木工程的质量都有很重要的现实意义。1.混凝土裂缝概述所谓混凝土裂缝，这是建筑工程中常会存有的通病之一，其主要状况就是会在固体材料中出现某种不连续的现象，进而会对影响到建筑工程的质量[1]。但是针对于这一病害现象国我国现在的施工技术来说还没有办法对其进行有效的解决。所以，也就只是运用一些合理的防治方法，让其在最大程度上得到保障，以能够保证建筑工程的质量。2.混凝土裂缝成因分析2.1预拌混凝土原材料控制之所以现浇混凝土的楼板会出现裂缝现象。其内在原因主要是由于混凝土的原材料在搅拌时并没有按照所规定的比例进行搅拌，所以将混凝土投入使用之后，才会导致混凝土楼板出现裂缝现象[2]。另外，现在还有一部分的建筑单位，为了眼前的利益，在购买原材料时也没有过于重视，并不要求所买的原材料是否已经达到了国家所规定的标准，就随意买之，这样的原材料一旦投入使用之后，不可避免的就会出现质量问题。2.2施工中产生的混凝土裂缝现象2.2.1浇筑洒水原因在实际的施工过程中，由于施工工作人员技术水平偏低，导致很多的操作方法出现错误，进而也会对混凝土造成不利。在混凝土的浇筑洒水工作中，施工工作人员就会忽视模板、钢筋以及预埋件这些部件上会存有杂质的问题，所以在对其进行浇筑工作之后，由于这些物件的表面没有清洁、不平整，在浇筑混凝土后就会因此出现裂缝。另外，应当采用连续浇筑的方式进行混凝土浇筑，避免在实施浇筑时，上一次浇筑与下一次浇筑之间的间隔时间过长，而致使上一次所浇筑的混凝土湿度尽失，这样就很有可能造成混凝土缺水出现有裂缝的情况[3]。2.2.2温差原因发生裂缝混凝土会因为温差发生裂缝，这主要是有混凝土内在温度与外界的温度不相同，而造成影响，从而导致混凝土发生裂缝。而影响混凝土因温差发生裂变的原因主要有以下这三点：第一，在对水凝土进行浇筑时，与水之间会因产生化学作用，就会导致混凝土的内部热量过高。第二：在混凝土成型之后，将支模拆除，由于混凝土表面温度较低，也会发生裂变。第三，混凝土内在的温度达到一定的承受范围时，由于内在温度无法散热，混凝土也会发生裂变。除此之外，也要知道如若建筑物的体积较大，混凝土建筑再发生裂变现象，如果不能对这种情况采取有效的措施进行防护，就容易导致建筑结构坍塌的严重后果，甚至是对人们造成生命危险。2.2.3振捣施工原因在对一些高层建筑进行设计的时候，为了减小墙壁的厚度，就需要插入振捣棒进行充分的振捣，这样也可以为了防止柱底部混凝土出现蜂窝状洞口，一般相关的振捣人员在对其进行振捣的时候都会因为力度过大而导致粗骨料沉落砂浆上浮而致使混凝土出现离析现象后其表面有泌水状况，从而就会导致竖向体积缩小沉落，对于楼板外层偏厚的砂浆层来说，等到水分蒸发过后就会因为外层收缩过快而形成裂缝。而木模板则是当浇筑混凝土之后没有及时的进行洒水，所以就会因为太过于干燥从而引起的的塑性收缩裂缝。尤其是在非常干燥的春秋季节，对此应该要及时的进行浇水，最大程度的控制裂缝，保证混凝土的质量。2.2.4支设与拆除模板原因在没有严格按照相关的支设模板的情况之下就开始进行模板的搭建工作，这样就会导致所支设的模板缺乏科学性和合理性。进而就会出现各种问题现象，比如：浇筑过后的混凝土下垂严重，或者是支撑力度下降等问题，就有尽可能是导致混凝土出现裂缝现象的影响因素之一[4]。而在拆模的过程中，但是在此阶段一定要严格控制拆模的时间，若对混凝土进行拆模时，还没有达到相关的拆模标准，就会在影响混凝土硬度的同时，造成混凝土性能的下降，进而在长此以往的使用之后，不可避免的就会出现裂缝现象。2.2.5后续养护原因在土木工程中使用混凝土，为防治它会出现裂缝现象，进而影响了题目工程的整体质量，不仅仅只需要在工程的施工过程中对混凝土的各个阶段进行质量控制，在后期还需要对其进行养护和管理工作，这样才可在一定程度上降低混凝土出现裂缝现象的发生率，而在实际的养护管理工作中，很多管理工作者并没有在合适的时间内实施管理工作，这样的管理对混凝土也会产生不利，可以说养护管理的效果并不明显。因为若是多混凝土的管理的时间太早，会严重影响到混凝土的胶结能力，还会使其表面呈现出泛黄现象。而如果保养过迟，在混凝土的使用后过程中会经受温度的影响，致使其水分严重流失，在这种情况下，混凝土也会有裂缝现象的产生[5]。2.3混凝土自身特性因素产生的裂缝现象2.3.1混凝土自身内部原因混凝土产生裂缝的原因不仅仅是一些外在因素，混凝土自身原因才会是混凝土出现裂缝现象的关键因素之一。比如：混凝土自身的质量没有达到国家的规定标准，或者是在混凝土进行搅拌的过程中对水量没有进行样的控制，此外，混凝土出现有不均匀捣振的情况，也会造成混凝土缓慢的固化过程，形成水泥浆好和粗骨料出现下浮好和上沉的现象。基于此，粗骨料字啊下沉的过程中就会因为钢筋的阻碍形成下沉不均匀的情况，在被钢筋间隔的位置就会很容易出现裂缝现象。另外上浮的水泥浆也会导致混凝土表面出现有不通畅的情况，这也是混凝土出现裂缝现象的重要原因之一。2.3.2混凝土水化收缩原因经相关研究表明，混凝土原材料在水化的过程中会散发出大量的热度，几乎使每7天左右的混凝土就会散发出500焦左右的热度[6]。在这样的情况之下，就会导致混凝土内部温度过高。另外，这种现象若是发生在面积较大的混凝土结构上，其所收到的影响更大。再加上混凝土内部温度与其外部温度也会有很大的差距，因此，在内部有压应力，外部有拉应力时，就会使混凝土自身出现收缩，进而就会导致混凝土表层有裂缝现象的产生。2.3.3混凝土自身收缩原因混凝土自身出现收缩现象，一般是出现在混凝土搅拌前期。在实施拆模之前，大部分的混凝土几乎已经完成了自身收缩工作，但是在体积结构的混凝土中，由于它的原材料比例较高，自身收缩能力低下，再在温度的影响之下，就会使混凝土内部的应力加大。因此，就很容易造成混凝土裂缝情况的出现，混凝土结构出现裂缝就又会造成建筑整体质量受到影响。而相反的，在体积结构较小的混凝土中，由于其原材料比例大，断面尺寸小，就可能会在一定程度上减少混凝土出现裂缝的情况。但是当混凝土自身收缩与温度收缩两者之间相结合时，就会进一步的提高混凝土裂缝现象的发生[7]。另外，混凝土的自身收缩与混凝土干缩差不多，都是因为混凝土自身缺乏水分迁移而造成的，但是这还与水分流失不同，主要就是因为混凝土自身消耗过多的水分以后，就会造成凝胶孔页面产生下降出现弯月面，造成混凝土自身产生自干燥作用造成自身收缩，进而混凝土就会有裂缝现象产生[8]。3.混凝土裂缝防治措施3.1选择合适的材料以及处理砼与砖的结合处造成混凝土结构表面抹灰层裂缝最重要的因素就是大量的水泥水化热聚集导致砂浆初期出现温度上升以及后期降温的情况。以某土木建筑工程为例，该工程在实际的施工过程中采用了较低的水泥种类，并且砂的含泥量控制在百分之一左右，在使用之前也检查了砂的含泥量，最后优先选择的河砂，以此来有效降低水化热。混凝土结构表面所选用的漆也应优选高级弹性的涂料，尽量避免使用水性外墙涂料，从而提高混凝土结构表面的收缩性能。选用钉膨胀螺栓用以固定钢丝网可以增强结构表面和抹灰层之间的沾结力。但是选用的钢丝网不可以偏细，一般直径四毫米的钢丝网最为合适，材料搭接和钢丝网每边的宽度不能小于十厘米。除此之外，建筑砖砌的位置和梁交接的位置砖一定要斜砌，砂浆偏厚的话也不利于预防抹灰层的裂缝。3.2施工过程控制措施在土木工程的建设过程中，相关的施工工作管理人员在施工过程中，如果没有对混凝土的施工工序严格控制，也会导致所建设的土木工程会出现裂缝现象，进而严重影响了土木工程的整体质量。所以这也就要求施工工作人员不仅要严格的按照混凝土的施工工序来实施，还要在混凝土的搅拌、浇筑工作上加以控制[6]。另外，所搭建的支设模板也要按照相关规定搭建，以避免因支设的模板再有偏差，而对之后的混凝土浇筑质量带来一定的影响，进而出现裂缝，影响工程质量。与此同时，在对混凝土进行进行拆模时，首先一定要确保这时的混凝土强度已经达到了相关拆模标准的要求，才可以以合理的拆模方式在合适的时间内对其进行拆除。另外，除了要严格的控制拆模的时间，在选用模板时也要选择与混凝土强度相符的模板，这样不仅能够增加模板的利用率，也保证了混凝土的强度，进而也进一步保障了建筑工程的整体质量。3.3施工温度控制措施对于混凝土因温度原因而发生裂变现象进行防治工作。首先，施工工人在使用的水泥上要选择低热或是中热的，同时在控制使用水泥量的也要严格控制是用水泥的比例。其次，在混凝土与其他材料的混合时，也要添加极少一部分的粉煤灰，以降低混凝土的含水量。在对混凝土加工搅拌时，应当采用合适的方式进行搅拌，以能够降低混凝土的温度。与此同时，也要适当的在混凝土中加入一些外加剂，对混凝土发热的时间进行延缓。在高温天气浇筑混凝土，施工工作人员应当运用遮阳板遮盖住混凝土，进而降低混凝土的温度，防止发生裂缝。最后，要注重混凝土的养护工作，比如，在混凝土中添加材料或者是设置温度收缩缝，以降低混凝土的受力程度，进而防止混凝土产生裂缝现象。当发现混凝土已出现裂缝现象时，就要及时的对裂缝位置进行补修。与此同时，也要设置混凝土支撑支点，确保混凝建筑的稳定性[9]。3.4竣工后加强对混凝土养护控制的工作在整个工程施工完成之后，我们还要严格的按照设计的方案对混凝土进行定期的维护，为了防治裂缝的出现，我们还要对后期的养护进行加强[10]。首先可以选择为混凝土外侧涂抹特别的水泥进行加固，让已经裂开的缝隙得到填补，并可以找寻专业的技术人员对其进行定时的检测，以此来保证混凝土的整体使用寿命。4案例分析某住宅小区为砖混结构，使用现浇钢筋混凝土制作楼面，每块楼板的尺寸在2米到5米之间，根据项目规定设置圈梁和构造柱。工程竣工半年之后，该小区多个楼出现楼面裂缝，并且随着时间越来越长，裂缝也越来越多，直到第十一个月的时候，裂缝数量增加速度最快，后渐渐减慢，在一年半的时候不再有新的裂缝产生。裂缝主要有三种类型，第一种是角部45度斜向裂缝，这样的裂缝是最多的，一般长度为0.5米到2米，宽度为0.05米到0.3米；第二种是板中裂缝，主要出现在板面的上部，宽度在0.03米到0.25米；第三种是不规则的裂缝，这种裂缝比较少，且长度非常短，没有固定的位置。根据对裂缝出现的位置、时间以及工程施工情况和沉降资料进行分析，发现裂缝形成原因不包括工程沉降和荷载，主要是由于混凝土收缩导致的裂缝。此外，施工不合理和养护措施不到位也是导致裂缝产生的重要原因。使用环氧树脂灌浆工艺对该工程进行修补，修补该工程裂缝的主要工序如下所示：沿着裂缝的走向凿除掉细石混凝土，直到看到板结构层，宽度大概为15厘米；做好槽内的处理，保证清洁；等到槽内干燥之后，将环氧树脂灌浆注入到结构层板的缝隙中；24h后，环氧树脂凝固，通过注水试验观察是否渗漏，如果不渗漏就可以停止注浆；将结合剂涂刷在槽内，并掺入干硬性高标号混凝土进行压光，保持湿润状态，并养护一周以上。结束语综上所述，我们可以了解到混凝土出现裂缝的原因有很多方面，像混凝土施工过程的原因、温度以及后期养护等方面的原因等。而相关建筑单位以及其施工工作在在采取有效措施对其进行防护时，就要将重点放在预防层面之上。对混凝土出现裂缝现象不要只在发生之后才想起来要对其进行防治，而需要在土木工程施工之前的混凝土材料的选择、配合比优化、拌制、运输、浇筑、保温养护等过程的各个环节进行控制上加以控制。总之就是在混凝土结构