閔凌娟

摘要：本文分析了混凝土變形裂縫的成因，提出了防治措施，供大家參考。
關鍵詞：混凝土  變形裂縫  水化熱  防治
1前言
   混凝土裂縫是長期困擾建筑工程的難題，盡管在施工中采取各種措施，裂縫仍然存在�；炷�土裂縫主要分為三類：一類是由荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫，一類是由變形(包括溫度、濕度變形，不均勻沉降、化學反應等)引起的裂縫，另一類是因施工操作(如制作、脫模、養護、堆放、運輸吊裝車)引起的裂縫。這里僅就混凝土變形裂縫的成因和處理措施做一些探討。
2混凝土變形裂縫產生的原因
2.1 濕度的變化
    混凝土由于溫度變化發生體積變形，膨脹或收縮這是材料固有的物理特性。當這種體積變化受到約束時就會產生內應力，當由此產生的混凝土內部的拉應力超過混凝土抗拉強度極限時，混凝土便產生溫度裂縫。例如大體積混凝土澆筑后，混凝土在硬化期問水泥產生大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面與內部溫差很大，如果其內部溫度與表面溫度超過25℃時，混凝土表面就會引起拉應力，當這種拉應力超出混凝土的抗裂能力時，就會產生裂縫；就是在后期混凝土降溫過程中，如果其降溫速率過快，當超過規范規定的1．5℃／d時，由于受到基礎、內部、鋼筋、混凝土本身的約束，又會在混凝土內部出現拉應力，混凝土表面溫度降低的同時表面還會引起很大的拉應力。這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，還會出現裂縫。
2.2 收縮裂縫
    混凝土的收縮分為自生收縮、塑性收縮、碳化收縮、干縮。
自生收縮也稱硬化收縮，這是混凝土凝結硬化過程中由于化學作用引起的收縮，是化學反應的結果．這種收縮與外界溫度變化是沒有關系的。自生收縮可能是正的變形，也可能是負的（膨脹)。例如普通硅酸鹽水泥及大壩水泥混凝土的自生收縮是正的，即是縮小變形，而礦渣水泥的混凝土的自生收縮是負的，即為膨脹變形。
    塑性收縮，混凝土澆筑后還處于塑性狀態時，水泥水化反應激烈，混凝土內水份急劇蒸發現象，引起失水收縮，是在初凝過程中發生的收縮。塑性收縮的量級很大，可達1％左右，所以在澆筑大體積混凝土后4～15h內，在混凝土表面特別是在養護不良的部位出現龜裂，裂縫無規則，既寬(1 mm2mm)有密(5 mm10mm)，屬表面裂縫。
    碳化收縮，即大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發生化學反應引起的收縮變形。由于各種水化物不同的堿度，結晶水及水分子數量不等，碳化收縮量也不大相同。碳化作用只有在適中的溫度，約50％左右才發生。碳化速度隨二氧化碳濃度的增加而加快．碳化收縮與干燥收縮共同作用導致表面開裂和面層碳化。干濕交替作用使混凝土收縮更加顯著。
干縮(失水收縮)，一般多在混凝土硬化過程中，由于混凝土失水干燥，引起體積收縮變形，這種體積變形受到約束時，就可能產生干縮裂縫。
2.3 混凝±水灰比、塌落度過大�；蚴褂眠^量粉砂
混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感，基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此，水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差，將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，抗拉強度低，容易因塑性收縮而產生裂縫。泵送砼為了滿足坍落度大、流動性好的泵送條件，易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象，此時，砼脫水干縮時，就會產生表面裂縫。
3控制措施
3．1 溫度裂縫的控制措施
混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關�；炷�土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內部溫度越高，溫度應力越大，產生裂縫的可能性越大。因此控制大體積混凝土溫度裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫差。
(1)宜選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸水泥，充分利用混凝土后期強度，以減少水泥用量。大量試驗研究和實踐表明，每m 混凝土的水泥用量增減lOkg，其水化熱將使混凝土的溫度相應升高或降低l℃。
    (2)摻加粉煤灰和外加劑。在滿足強度等設計指標要求的情況下，摻加原狀或磨細粉煤灰，可以降低混凝土中水化熱，減少絕熱條件下的溫升，提高混凝土的后期強度及抗裂能力，效果非常顯著。試驗表明：摻加20％粉煤灰的水泥混凝土，其溫升和水化熱約為未摻粉煤灰的水泥混凝土的80％。外加劑由于其減水作用和分散作用，在降低用水量和提高強度的同時，還可以降低水化熱，推遲放熱峰出現的時間，從而減少溫度裂縫發生的可能性。
(3)控制混凝土出機溫度和澆筑溫度。最有效的辦法是降低石子溫度，混凝土中石子比熱最小，但每m3混凝土中石子所占重量最大。在氣溫較高時，為了防止太陽直接照射，可以在砂石堆場搭設簡易遮陽棚，必要時可向集料噴淋霧狀水，或者在使用前用冷水沖洗集料。
3．2 沉陷(塑性)收縮裂縫的控制措施
(1)要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg／m3以下，水灰比在0．6以下，在滿足澆筑要求時，盡可減少坍落度。
(2)混凝土攪拌時間適當，過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷。
(3)混凝土澆筑時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分。
(4)在炎熱的夏季和大風天氣，為防止水分激烈蒸發，形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和覆蓋。
(5)遵循“精料供應”的原則，混凝土中的較大含泥量及其它雜質可以明顯地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入有害膨脹物引起混凝土的崩裂。
3．3 干縮裂縫的控制措施
    (1)從減少收縮的角度出發，宜采用中低水泥和粉煤灰水泥。不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為：礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。
(2)嚴格控制單方混凝土用水量�；炷�土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，成直線關系；當水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨用水量的增加而急劇增大。綜合水泥用量和用水量來說，水灰比越大，干燥收縮越大。
(3)合理使用“雙摻”技術。為降低用水量，摻加適當數量干燥收縮小、減水率高、分散性好的外加劑是非常必要的。礦渣、硅藻土、火山灰等粉狀摻合料，一般都會增大混凝土的干燥收縮。但是質量良好，含有大量球狀顆粒的一級粉煤灰，由于內比表面積小，需水量少，卻能降低混凝土的干燥收縮值。
(4)摻加膨脹劑補償收縮。在地下室和防水工程中，摻加適量的膨脹劑可以起到收縮補償作用，有利于防止裂縫。但一定要嚴格控制摻量保證混凝土有足夠的強度，否則混凝土會腫脹和開裂。
    (5)養護時間和方法�；炷�土澆筑面受到風吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂。必須在混凝土終凝之前進行早期保溫、保濕養護。
4結束語
    以上是對混凝土在施工中的裂縫進行了理論和實踐上的初步探討，學術界近幾年對混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但是對于具體的預防和措施意見是一致的，同時在實踐中的應用效果也比較顯著。我相信只要我們施工時精心組織、嚴密施工、勤觀察、多動腦，總結經驗結合預防處理措施，混凝土變形裂縫會得到有效控制。