摘要:本文對(duì)混凝土早期裂縫的類型及成因,結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了闡述。通過(guò)分析施工工藝、外界環(huán)境、材料質(zhì)量,明確了出現(xiàn)裂縫的因素,為預(yù)防大體積混凝土基礎(chǔ)施工裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行有效控制,以更好的保證施工質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞:混凝土,裂縫,基礎(chǔ)施工,論文發(fā)表網(wǎng)

　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜繁多,甚至多種因素相互影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)[1],由施工因素造成的混凝土早期裂縫占80%左右,因混凝土材料方面的原因造成的的裂縫占15%左右。基于此,筆者撰文就以上所說(shuō)的幾個(gè)方面分析識(shí)別,使施工系統(tǒng)始終處于控制之中。

　　1 施工工藝因素

　　在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝的過(guò)程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、豎向的、斜向的、水平的、表面的、貫穿的等各種裂縫,特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位與走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異,通常有:

　　(1)振搗方式不當(dāng)引起裂縫

　　不正確的振搗方式會(huì)造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開(kāi)裂,或造成混凝土砂漿大量向低處流淌致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。

　　商品混凝土由于采用攪拌車運(yùn)輸、泵送澆筑,混凝土坍落度比較大,凝結(jié)時(shí)間比較長(zhǎng),一般混凝土初凝時(shí)間都在10h以上甚至更長(zhǎng),即使在炎熱的夏天,在摻了高效緩凝減水劑后,澆搗好的混凝土表面被太陽(yáng)暴曬,水分蒸發(fā)很快,形成一層幾毫米厚的“被子”,看上去混凝土似乎已凝結(jié),實(shí)際內(nèi)部還遠(yuǎn)未達(dá)到初凝,甚至還能流動(dòng)。曾多次用貫入阻力儀測(cè)定摻了高效緩凝減水劑的混凝土砂漿在太陽(yáng)直曬之下的凝結(jié)時(shí)間,結(jié)果初凝時(shí)間都在12～16h。這樣的混凝土若不進(jìn)行二次振搗和多次抹面,混凝土表面不可避免會(huì)出現(xiàn)裂縫。

　　(2)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起混凝土開(kāi)裂

　　現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開(kāi)裂最主要的原因。混凝土澆筑后,若表面不及時(shí)覆蓋進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù),表面水分迅速蒸發(fā),很容易產(chǎn)生收縮裂縫、特別是在氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大的情況下,干縮更容易發(fā)生。有資料表明,當(dāng)風(fēng)速為16m/s時(shí),混凝土中的水分蒸發(fā)速度是無(wú)風(fēng)時(shí)的四倍。

　　對(duì)于高性能混凝土,由于水灰比小,膠凝材料用量大,混凝土密實(shí)性好,泌水少,若保養(yǎng)不好,干縮情況更為嚴(yán)重。對(duì)于保濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,肯定是越長(zhǎng)越好[2]。養(yǎng)護(hù)14天的混凝士的收縮比只養(yǎng)護(hù)3天的收縮降低約20%。但由于工程工期的制約,絕大多數(shù)施工人員做不到,所以混凝土出現(xiàn)干縮裂縫就在所難免了。

　　2 外界環(huán)境因素

　　(1)溫度

　　大體積混凝土施工階段所產(chǎn)生的溫度裂縫,是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果。一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生應(yīng)力與應(yīng)變,另一方面是混凝土本身的強(qiáng)度和抵抗變形的能力。混凝土內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生變形受到混凝土內(nèi)部和外部的約束后,將產(chǎn)生很大應(yīng)力。當(dāng)這種應(yīng)力超過(guò)了混凝土可以承受的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　　水泥水化過(guò)程是大體積混凝土中的主要溫度因素。混凝土在硬結(jié)過(guò)程中,由于水泥的水化作用,在初始幾天產(chǎn)生大量的水化熱,混凝土溫度升高。而大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般較厚,導(dǎo)熱不良,相對(duì)散熱小,所以大量的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部。當(dāng)溫度梯度大到一定程度時(shí),表面拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土表面產(chǎn)生裂縫。在升溫階段,混凝土未充分硬化,彈性模量小,因此拉應(yīng)力較小,只引起混凝土表面裂縫。

　　不同于混凝土澆筑階段水化熱所引起的溫度荷載,自然環(huán)境條件變化引起的溫度荷載極不穩(wěn)定,也更難控制。就混凝土工程結(jié)構(gòu)而言,山于自然環(huán)境條件變化所產(chǎn)生的溫度荷載,一般可分為以下三種類型:①日照溫度荷載;②驟然降溫溫度荷載;③年溫溫度荷載。日照溫度荷載主要是太陽(yáng)輻射作用所致,還有氣溫變化和風(fēng)速影響,在實(shí)際應(yīng)用中可簡(jiǎn)化為只考慮太陽(yáng)輻射和氣溫變化這兩種因素。降溫溫度變化主要是由強(qiáng)冷空氣的侵襲作用和日落或在夜間形成的內(nèi)高外低的溫度分布,一般只考慮氣溫變化和風(fēng)速的影響。

　　(2)鋼筋銹蝕因素

　　由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)了約2～4倍[3],從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。

　　3 材料質(zhì)量因素

　　混凝土是指由水泥、石灰、石膏類無(wú)機(jī)膠結(jié)料和水或?yàn)r青、樹(shù)脂等有機(jī)膠結(jié)料的膠狀物與集料按一定比例拌和,并在一定條件下硬化而成的石材。通常我們所講的混凝土指的是水泥混凝土,主要由水泥、水、砂石集料組成,其中水泥和水起膠凝作用[4],集料起骨架填充作用,水泥和水發(fā)生反應(yīng)后形成堅(jiān)硬的水泥石,將集料顆粒牢固地粘結(jié)成整體,使混凝土具有一定的強(qiáng)度。

　　但是若組成混凝土所用的材料質(zhì)量不合格,則會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

　　(1)水泥

　　水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足,水泥過(guò)期或受潮,可導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足,從而引起混凝土開(kāi)裂。

　　當(dāng)水泥中含堿超過(guò)了一定的量(如0.6%),同時(shí)又使用了含有堿活性的骨料,可能產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)。

　　水泥安定性不合格,水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。氧化鈣在凝結(jié)過(guò)程中水化很慢,在誰(shuí)泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用,可破壞已硬化的水泥石,使混凝上抗拉強(qiáng)度下降。

　　(2)砂、石骨料

　　砂石粒徑太小、級(jí)配不良、孔隙率大,將導(dǎo)致水泥和拌和水用量增大,影響混凝土的強(qiáng)度,使混凝土的收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂,后果更嚴(yán)重。砂石中通常含有各種有害物質(zhì),如云母、泥土、有機(jī)物、硫酸鹽與硫化物等。這些物質(zhì)一定程度上降低了集料與水泥石的粘附性。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　文章討論了大體積混凝土基礎(chǔ)施工中施工工藝因素,外界環(huán)境因素,材料質(zhì)量因素。通過(guò)分析裂縫因素,明確了大體積混凝土基礎(chǔ)施工裂縫成因。由此我們就可以有針對(duì)性地控制裂縫的方法,以保證施工的質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 申愛(ài)琴.水泥與水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,2000,5

　　[2] 吳自欽.淺析大體積混凝土防裂問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,11:20.

　　[3] 林亦賞.淺談大體積混凝土的施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,06:37.