建筑工程師施工材料方向中級職稱評職范文

　　摘要：混凝土裂縫產(chǎn)生的危害十分嚴(yán)重，隨著施工管理逐漸規(guī)范，施工技術(shù)設(shè)備不斷改良，通過對工程實(shí)例的調(diào)查研究、總結(jié)分析，提出了新形勢下防治混凝土裂縫應(yīng)該堅(jiān)持和改善的措施，盡可能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　　關(guān)鍵詞：混凝土,裂縫,原因,預(yù)防,治理,措施

　　混凝土是土木工程中廣泛應(yīng)用的建筑材料之一。生產(chǎn)方式亦多樣化：有施工單位自建拌合站在施工現(xiàn)場預(yù)制構(gòu)件，有施工單位自建拌合站將混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場澆注，有商品預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場使用，有商品混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場澆注等形式。但總的流程是一致的：原材料→配合比設(shè)計(jì)→拌合站生產(chǎn)→混凝土運(yùn)輸→混凝土振搗→混凝土養(yǎng)護(hù)→缺陷修復(fù)。筆者工作以來參加了不同地區(qū)高速公路、地鐵、市政隧道的建設(shè)，混凝土結(jié)構(gòu)施工每個(gè)流程都采取了嚴(yán)格的防治措施，混凝土結(jié)構(gòu)仍出現(xiàn)或多或少的裂縫，雖都在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，混凝土裂縫的防治工作不容松懈，仍需因地制宜、與時(shí)俱進(jìn)。

　　一、 混凝土裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

　　1、塑性收縮裂縫

　　塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。多在新澆注的暴露于空氣中的混凝土結(jié)構(gòu)的上表面出現(xiàn)，尤其在夏季高溫或大風(fēng)天氣。

　　產(chǎn)生的主要原因：混凝土結(jié)構(gòu)澆注后，在沒有形成強(qiáng)度或強(qiáng)度很小時(shí)，受夏季高溫或大風(fēng)天氣的影響下，若混凝土表面失水過快，毛細(xì)管中產(chǎn)生的較大負(fù)壓則使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度無法抵抗其本身收縮，混凝土裂縫由此產(chǎn)生。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間，環(huán)境溫度、風(fēng)速等。

　　2、沉降收縮裂縫

　　沉降裂縫多由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟等承載力不能滿足上部結(jié)構(gòu)施工要求而造成不均勻沉降所致，或者高大模板施工中模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等所致。

　　3、溫度裂縫

　　溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

　　4、干縮裂縫

　　干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢后的一段時(shí)間。混凝土中中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

　　5、化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫

　　最常見的化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫是堿集料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫。

　　堿集料反應(yīng)是由于混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性集料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。

　　鋼筋銹蝕引起的裂縫是由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄，有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，或者銹蝕的鋼筋未經(jīng)處理用于混凝土結(jié)構(gòu)，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂。

　　二、 混凝土裂縫的預(yù)防措施

　　1、把好材料關(guān)

　　①水泥質(zhì)量：根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的需要，合理選擇水泥品種、等級。如大體積混凝土易選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥。水泥的物理指標(biāo)和化學(xué)成分對混凝土質(zhì)量影響重大：水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥細(xì)度影響混凝土用水量，若用水量過大，混凝土表面失水較快會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫;若水泥的安定性不合格、化學(xué)成分不滿足要求，混凝土則易出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫。水泥質(zhì)量必須經(jīng)過檢驗(yàn)合格后方可用于混凝土結(jié)構(gòu)施工，對水泥質(zhì)量有懷疑時(shí)需隨時(shí)抽檢。

　　②集料質(zhì)量：各個(gè)地區(qū)細(xì)集料的來源、材質(zhì)都有所差別：有河砂、海砂、地面砂、機(jī)制砂。這就需要因地制宜的去控制細(xì)集料的質(zhì)量。粗集料是混凝土的骨架，材質(zhì)直接決定了混凝土的質(zhì)量，粗集料應(yīng)是連續(xù)級配，含泥量應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，并且強(qiáng)度高、化學(xué)成分穩(wěn)定，這樣才能保證混凝土均勻、密實(shí)，減少收縮裂縫。

　　③摻合料：在粉煤灰中摻入合格的粉煤灰、礦粉等摻合料，可以減少水泥用量、改善混凝土和易性，而且能降低水灰比和水化熱，有利于減小混凝土的收縮。

　?、芑炷镣饧觿簻p水劑可以減少用水量，在水灰比不變的情況下，可降低水泥用量，減少混凝土的收縮;緩凝劑能減緩混凝土水化放熱，一定程度上抑制混凝土裂縫的產(chǎn)生;膨脹劑能使混凝土適度膨脹而補(bǔ)償混凝土的收縮，在大體積和抗?jié)B混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用效果明顯。

　　根據(jù)混凝土的收縮機(jī)理，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，因地制宜的原則混凝土原材料，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量是預(yù)防混凝土裂縫產(chǎn)生的第一關(guān)，是避免和減少混凝土裂縫的首要措施。

　　2、優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)

　?、僭跐M足混凝土結(jié)構(gòu)施工要求的前提下，選用較小的水灰比，減少混凝土用水量，有利于控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　?、诓捎眠B續(xù)級配的混凝土，并配比合理，混凝土和易性良好，能保證混凝土均勻密實(shí)，有利于控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　?、劭茖W(xué)運(yùn)用混凝土外加劑，采用新材料，如膨脹劑、玻璃纖維等。

　　3、規(guī)范混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸

　?、俑鶕?jù)原材料含水量變化及時(shí)調(diào)整施工配合比，保證混凝土坍落度、和易性。

　?、趯Π韬险居?jì)量設(shè)備定期進(jìn)行標(biāo)定，保證計(jì)量的準(zhǔn)確。

　?、酆侠磉x擇拌合站位置，減少混凝土運(yùn)距，采用混凝土罐車運(yùn)輸，杜絕采用農(nóng)用車等。混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn)澆筑前不得停止攪拌，這樣才能保證混凝土的均勻性，有利于控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。

　　4、精細(xì)化施工

　?、倩炷谅洳罡叨炔坏么笥?m，超過規(guī)范規(guī)定高度必須采取輔助措施。

　?、诟邷?、大風(fēng)、雨雪天氣施工采取輔助措施。

　?、刍炷琳駬v作業(yè)人員必須經(jīng)培訓(xùn)、考核合格后方準(zhǔn)許上崗作業(yè)，作業(yè)時(shí)按計(jì)劃的方案振搗，并有專業(yè)工程師現(xiàn)場監(jiān)管，保證振實(shí)后的混凝土均勻、密實(shí)。

　?、芑炷翝沧⒑缶托枳龊梅朗ぷ?，尤其是地鐵車站、市政隧道等大結(jié)構(gòu)物施工，由于混凝土坍落度較大，四季施工、晝夜作業(yè)，作業(yè)環(huán)境溫度、濕度都在變化，這就需要隨時(shí)調(diào)整防混凝土失水措施，在表面采用二次抹壓處理工藝，并及時(shí)用塑料薄膜覆蓋等，都是有效避免混凝土表面水分過快散失出現(xiàn)干縮裂縫，控制混凝土表面非結(jié)構(gòu)性細(xì)小裂縫的出現(xiàn)和開展的有效措施。

　　5、做好混凝土養(yǎng)護(hù)

　　混凝土澆注后，需要適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件，混凝土強(qiáng)度才能不斷增長，養(yǎng)護(hù)條件越接近標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室的條件則越有利于混凝土的硬化?；炷翝沧⒑?，如環(huán)境溫度高、風(fēng)大等，不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在混凝土尚未具備足夠的強(qiáng)度時(shí)，水分過早的蒸發(fā)還會(huì)產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋，影響混凝土的耐久性和整體性。

　　養(yǎng)護(hù)方法多種多樣，比較常用的施工方法有：蓄水法養(yǎng)護(hù)、養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)、節(jié)水保濕膜養(yǎng)護(hù)、商品預(yù)制構(gòu)件廠采用的蒸汽養(yǎng)護(hù)、南方多于季節(jié)采用的覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。另外，冬季施工需做好混凝土的保溫工作。

　　混凝土養(yǎng)護(hù)是保證混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體質(zhì)量，防治混凝土裂縫的最后一道防線，也是最關(guān)鍵的措施。在做好混凝土施工每個(gè)流程的混凝土防治工作后，混凝土養(yǎng)護(hù)工作是一個(gè)投入少、見效快、收獲豐的工作。混凝土澆注后的環(huán)境越接近理想狀態(tài)，結(jié)構(gòu)物的硬化、強(qiáng)度增長也越理想，越有助于預(yù)防混凝土裂縫。

　　三、 混凝土裂縫的治理

　　1、 表面修補(bǔ)法

　　表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

　　2、灌漿、嵌逢封堵法

　　灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。

　　嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

　　3、結(jié)構(gòu)加固法

　　當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

　　4、混凝土置換法

　　混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

　　5、電化學(xué)防護(hù)法

　　電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

　　6、仿生自愈合法

　　仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

　　結(jié)論：混凝土是無機(jī)材料，施工過程中需把其作為有機(jī)的生命去精心對待。把好混凝土施工流程的每一關(guān)，盡量避免和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，科學(xué)治理已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，這樣才能確?；炷恋目?jié)B性能和耐久性，混凝土結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮其應(yīng)有的功能。

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