混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及其應(yīng)對舉措-論文發(fā)表
發(fā)布時間：2011-02-26 14:13:59更新時間：2011-02-26 14:13:59
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混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及其應(yīng)對舉措
胡海峰
江蘇省張家港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)215600
內(nèi)容摘要：隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，混凝土的使用越來越多。但是由于一定的化學(xué)因素與物理因素的影響，混凝土產(chǎn)生裂縫也越來越普遍。本文重點(diǎn)論述這種裂縫產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的防治舉措。
關(guān)鍵字：混凝土裂縫原因舉措
一、混凝土裂縫概述
混凝土之所以會產(chǎn)生裂縫，一方面是由于外力的作用，例如風(fēng)力和水力，這種裂縫被稱之為外荷載裂縫。另一方面是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)內(nèi)的變動而引起裂縫或者由于變形，例如，膨脹變形和收縮變形等，我們稱這種裂縫為非荷載裂縫。裂縫一般有以下三種情況：表面裂縫，它不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，現(xiàn)存的危險不大，但是一種潛在的隱患；深層裂縫，它直接切斷了混凝土的結(jié)構(gòu)斷面，具有較大的危險性；貫穿裂縫，它不僅僅割斷了混凈土的結(jié)構(gòu)斷面，還影響了整個結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，對建筑物的危害極大，需要采取及時的措施補(bǔ)救。
二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土的裂縫中荷載裂縫的產(chǎn)生原因較為簡單，主要是因?yàn)樵诨炷翝仓旯ず筮�未完全完好時承載過重的負(fù)荷，這種負(fù)荷可以是重型機(jī)械經(jīng)過、大宗物品堆放、支撐材料設(shè)計(jì)不合理等等。除了這種直接的超重負(fù)荷外，還有自然界的外在因素，包括風(fēng)力、水力的侵蝕等。這種裂縫形成的原因比較簡單也容易察覺。非荷載裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，因此是本文論述的重點(diǎn)。這種裂縫主要是因?yàn)榛炷磷陨硪蛩匾�。其發(fā)生斷裂主要是因?yàn)?BR> �。ㄒ唬┯捎跍囟群蜐穸榷鹱冃巍�
混凝土在澆筑完成后，硬化的過程中會釋放出大量的熱，這種熱被稱之為水化熱。水化熱會引起混凝土的溫度驟然升高，從而導(dǎo)致與外界的溫度差額較大。之后，溫度逐漸降低，降低的過程中又形成一個與外界的溫差。這種內(nèi)在溫度的驟然變化以及和外界的溫差，很容易導(dǎo)致其內(nèi)在拉應(yīng)力的沖突。從而，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
許多混凝土在硬化時，內(nèi)部變化和外部變化不一致會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。一般情況下，內(nèi)部的濕度變化比較小，而外部由于外界因素的影響，濕度變化很大而且變化速度很快。因此，表面的驟然硬化會受到內(nèi)部混凝土的約束，從而使兩種力之間產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
（二）混凝土的收縮變形而形成裂縫
塑性收縮裂縫一般發(fā)生在混凝土硬化之前，這時混凝土仍處于塑性狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因是：上部混凝土的均勻沉降受到了限制，使其水平方向的減縮比垂直方向的更難，這時就會形成裂縫。這種收縮變形有多種情況，大體而言，包括，第一，混凝土材質(zhì)和均勻性的影響。由于建筑部位的需要和建筑坍落度的不同，混凝土在澆筑的過程中所使用的添加劑不同，與其混合的物質(zhì)也不盡相同。這種諸多不同的因素都會或多或少地影響到混凝土的均勻性，從而使得其在收縮變形過程中力度過于集中而引起裂縫。第二，干燥過程中發(fā)生的收縮導(dǎo)致裂縫�；炷林幸话愫�20%的必需水分，其余的水分都要隨著其干燥而不斷蒸發(fā)掉。這種水分的蒸發(fā)過程使得其表面干燥收縮的非常快，而內(nèi)部則正好相反。這樣內(nèi)外部壓力的沖突就容易產(chǎn)生混凝土的斷裂。第三，由于化學(xué)因素而導(dǎo)致的內(nèi)部膨脹。混凝土中含有堿和骨料，這兩種化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)一種硅酸凝膠，而這種凝膠具有很強(qiáng)的吸水功能。這就會導(dǎo)致混凝土體積膨脹數(shù)倍，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。第四，由于地基不均勻而導(dǎo)致變形。這主要是因?yàn)榻ㄖ锝ㄔ诹艘环N不均勻的地基上，而這種地基隨著其上附著的建筑物重量的增加而發(fā)生升降，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生斷裂。第五，由于過度追求設(shè)計(jì)造型而導(dǎo)致裂縫�，F(xiàn)代社會人們對于建筑的追求不僅僅是結(jié)實(shí)耐用，而是側(cè)重于美觀華貴。這樣很多建筑由于結(jié)構(gòu)上預(yù)留洞或者槽而導(dǎo)致混凝土的斷裂。
三、混凝土裂縫的應(yīng)對舉措
混凝土出現(xiàn)裂縫是在所難免的，無論做工如何精細(xì)，設(shè)計(jì)如何科學(xué)也會有相應(yīng)的裂縫出現(xiàn)。但是我們可以通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改良建筑工藝、完善事后工作來盡可能把這種危害降到最小。
�。ㄒ唬┩晟平ㄖ锏脑O(shè)計(jì)程序，使其設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。
既然很多裂縫的產(chǎn)生是因?yàn)槠浔旧淼囊蛩�，那么改造其結(jié)構(gòu)就成了一種防治裂縫的舉措。在設(shè)計(jì)過程中要格外注意裂縫可能發(fā)生的部位，在那些容易發(fā)生裂縫的部位應(yīng)該加大建造力度。應(yīng)考慮由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中加以解決。如對軟弱地基進(jìn)行必要的處理；各部分荷載懸殊的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置沉降縫或適當(dāng)增加構(gòu)造鋼筋，以避免不均勻沉降造成應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。
�。ǘ┦┕み^程中注重一切細(xì)節(jié)，降低裂縫的發(fā)生率。
通過對混凝土發(fā)生裂縫的原因分析，可以知道這種裂縫可能發(fā)生在施工過程中的任何一個小環(huán)節(jié)。只要我們注意到了這些細(xì)節(jié)，就可以把這種裂縫發(fā)生的概率降到最低。第一，充分考慮氣溫因素，降低混凝土的溫差。既然混凝土?xí)驗(yàn)橥饨鐪囟鹊淖兓蛢?nèi)在溫度的溫差而發(fā)生斷裂，我們就可以盡量避開過于炎熱或者過于嚴(yán)寒的天氣。夏天可以用低溫水澆筑，而冬天則盡可能的用溫度較高的水進(jìn)行澆注。第二，采取措施，減少濕度變化。在混凝土澆筑完成之后，可以一系列措施使其濕度保持一段時間，不至于驟然變化。比如，夏季要避免暴曬，冬季則盡量可以采取地膜覆蓋的措施。另外，還要合理安排施工順序，是混凝土在澆筑過程中溫度和濕度保持平衡，而不是驟然升高或者降低。第三，嚴(yán)格把握原材料關(guān)，減少粗骨粒的最大粒徑，否則會使得用水量增加和水化熱早期溫升增大。同時控制骨料中的活性氧化硅含量，以降低其和堿的反應(yīng)。此外，盡可能選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的砂石原料和相關(guān)的添加劑，這也對混凝土裂縫的產(chǎn)生有一定防御作用。第四，采取混凝土的補(bǔ)償收縮技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要是針對混凝土的收縮而言的。主要是在混凝土中摻雜膨脹劑以補(bǔ)償其收縮。
當(dāng)然，針對不同地域，不同建筑，會有不同的控制裂縫的方法，但是大體而言，其基本原理都是相似的。只要注意到了建筑設(shè)計(jì)和建造過程中的細(xì)節(jié)，可以大大降低裂縫發(fā)生的概率。
參考文獻(xiàn)：
胡海峰
江蘇省張家港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)215600
內(nèi)容摘要：隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，混凝土的使用越來越多。但是由于一定的化學(xué)因素與物理因素的影響，混凝土產(chǎn)生裂縫也越來越普遍。本文重點(diǎn)論述這種裂縫產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的防治舉措。
關(guān)鍵字：混凝土裂縫原因舉措
一、混凝土裂縫概述
混凝土之所以會產(chǎn)生裂縫，一方面是由于外力的作用，例如風(fēng)力和水力，這種裂縫被稱之為外荷載裂縫。另一方面是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)內(nèi)的變動而引起裂縫或者由于變形，例如，膨脹變形和收縮變形等，我們稱這種裂縫為非荷載裂縫。裂縫一般有以下三種情況：表面裂縫，它不屬于結(jié)構(gòu)性裂縫，現(xiàn)存的危險不大，但是一種潛在的隱患；深層裂縫，它直接切斷了混凝土的結(jié)構(gòu)斷面，具有較大的危險性；貫穿裂縫，它不僅僅割斷了混凈土的結(jié)構(gòu)斷面，還影響了整個結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，對建筑物的危害極大，需要采取及時的措施補(bǔ)救。
二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土的裂縫中荷載裂縫的產(chǎn)生原因較為簡單，主要是因?yàn)樵诨炷翝仓旯ず筮�未完全完好時承載過重的負(fù)荷，這種負(fù)荷可以是重型機(jī)械經(jīng)過、大宗物品堆放、支撐材料設(shè)計(jì)不合理等等。除了這種直接的超重負(fù)荷外，還有自然界的外在因素，包括風(fēng)力、水力的侵蝕等。這種裂縫形成的原因比較簡單也容易察覺。非荷載裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，因此是本文論述的重點(diǎn)。這種裂縫主要是因?yàn)榛炷磷陨硪蛩匾�。其發(fā)生斷裂主要是因?yàn)?BR> �。ㄒ唬┯捎跍囟群蜐穸榷鹱冃巍�
混凝土在澆筑完成后，硬化的過程中會釋放出大量的熱，這種熱被稱之為水化熱。水化熱會引起混凝土的溫度驟然升高，從而導(dǎo)致與外界的溫度差額較大。之后，溫度逐漸降低，降低的過程中又形成一個與外界的溫差。這種內(nèi)在溫度的驟然變化以及和外界的溫差，很容易導(dǎo)致其內(nèi)在拉應(yīng)力的沖突。從而，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
許多混凝土在硬化時，內(nèi)部變化和外部變化不一致會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。一般情況下，內(nèi)部的濕度變化比較小，而外部由于外界因素的影響，濕度變化很大而且變化速度很快。因此，表面的驟然硬化會受到內(nèi)部混凝土的約束，從而使兩種力之間產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
（二）混凝土的收縮變形而形成裂縫
塑性收縮裂縫一般發(fā)生在混凝土硬化之前，這時混凝土仍處于塑性狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因是：上部混凝土的均勻沉降受到了限制，使其水平方向的減縮比垂直方向的更難，這時就會形成裂縫。這種收縮變形有多種情況，大體而言，包括，第一，混凝土材質(zhì)和均勻性的影響。由于建筑部位的需要和建筑坍落度的不同，混凝土在澆筑的過程中所使用的添加劑不同，與其混合的物質(zhì)也不盡相同。這種諸多不同的因素都會或多或少地影響到混凝土的均勻性，從而使得其在收縮變形過程中力度過于集中而引起裂縫。第二，干燥過程中發(fā)生的收縮導(dǎo)致裂縫�；炷林幸话愫�20%的必需水分，其余的水分都要隨著其干燥而不斷蒸發(fā)掉。這種水分的蒸發(fā)過程使得其表面干燥收縮的非常快，而內(nèi)部則正好相反。這樣內(nèi)外部壓力的沖突就容易產(chǎn)生混凝土的斷裂。第三，由于化學(xué)因素而導(dǎo)致的內(nèi)部膨脹。混凝土中含有堿和骨料，這兩種化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)一種硅酸凝膠，而這種凝膠具有很強(qiáng)的吸水功能。這就會導(dǎo)致混凝土體積膨脹數(shù)倍，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。第四，由于地基不均勻而導(dǎo)致變形。這主要是因?yàn)榻ㄖ锝ㄔ诹艘环N不均勻的地基上，而這種地基隨著其上附著的建筑物重量的增加而發(fā)生升降，從而導(dǎo)致混凝土發(fā)生斷裂。第五，由于過度追求設(shè)計(jì)造型而導(dǎo)致裂縫�，F(xiàn)代社會人們對于建筑的追求不僅僅是結(jié)實(shí)耐用，而是側(cè)重于美觀華貴。這樣很多建筑由于結(jié)構(gòu)上預(yù)留洞或者槽而導(dǎo)致混凝土的斷裂。
三、混凝土裂縫的應(yīng)對舉措
混凝土出現(xiàn)裂縫是在所難免的，無論做工如何精細(xì)，設(shè)計(jì)如何科學(xué)也會有相應(yīng)的裂縫出現(xiàn)。但是我們可以通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改良建筑工藝、完善事后工作來盡可能把這種危害降到最小。
�。ㄒ唬┩晟平ㄖ锏脑O(shè)計(jì)程序，使其設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。
既然很多裂縫的產(chǎn)生是因?yàn)槠浔旧淼囊蛩�，那么改造其結(jié)構(gòu)就成了一種防治裂縫的舉措。在設(shè)計(jì)過程中要格外注意裂縫可能發(fā)生的部位，在那些容易發(fā)生裂縫的部位應(yīng)該加大建造力度。應(yīng)考慮由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因而引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中加以解決。如對軟弱地基進(jìn)行必要的處理；各部分荷載懸殊的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置沉降縫或適當(dāng)增加構(gòu)造鋼筋，以避免不均勻沉降造成應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。
�。ǘ┦┕み^程中注重一切細(xì)節(jié)，降低裂縫的發(fā)生率。
通過對混凝土發(fā)生裂縫的原因分析，可以知道這種裂縫可能發(fā)生在施工過程中的任何一個小環(huán)節(jié)。只要我們注意到了這些細(xì)節(jié)，就可以把這種裂縫發(fā)生的概率降到最低。第一，充分考慮氣溫因素，降低混凝土的溫差。既然混凝土?xí)驗(yàn)橥饨鐪囟鹊淖兓蛢?nèi)在溫度的溫差而發(fā)生斷裂，我們就可以盡量避開過于炎熱或者過于嚴(yán)寒的天氣。夏天可以用低溫水澆筑，而冬天則盡可能的用溫度較高的水進(jìn)行澆注。第二，采取措施，減少濕度變化。在混凝土澆筑完成之后，可以一系列措施使其濕度保持一段時間，不至于驟然變化。比如，夏季要避免暴曬，冬季則盡量可以采取地膜覆蓋的措施。另外，還要合理安排施工順序，是混凝土在澆筑過程中溫度和濕度保持平衡，而不是驟然升高或者降低。第三，嚴(yán)格把握原材料關(guān)，減少粗骨粒的最大粒徑，否則會使得用水量增加和水化熱早期溫升增大。同時控制骨料中的活性氧化硅含量，以降低其和堿的反應(yīng)。此外，盡可能選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的砂石原料和相關(guān)的添加劑，這也對混凝土裂縫的產(chǎn)生有一定防御作用。第四，采取混凝土的補(bǔ)償收縮技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要是針對混凝土的收縮而言的。主要是在混凝土中摻雜膨脹劑以補(bǔ)償其收縮。
當(dāng)然，針對不同地域，不同建筑，會有不同的控制裂縫的方法，但是大體而言，其基本原理都是相似的。只要注意到了建筑設(shè)計(jì)和建造過程中的細(xì)節(jié)，可以大大降低裂縫發(fā)生的概率。
參考文獻(xiàn)：
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