混凝土非荷载裂缝成因及对策

梁胜增

（四川建筑职业技术学院，四川 德阳 618000）

国内外的调查资料表明：约20%的混凝土结构裂缝是由荷载引起的，而80%的混凝土裂缝是由非荷载变形引起的。由此可见非荷载裂缝占有很大的比例，并且有些已危及结构的安全性，耐久性和建筑的使用功能。因此笔者认为有必要针对混凝土工程中常见的-些非荷载裂缝问题进行探讨分析，并针对具体情况提出-些预防和处理对策。

1 混凝土非荷载裂缝产生原因

1.1 塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

1.2 地基沉降裂缝

地基沉降裂缝主要由建筑物地基的不均匀沉降引起，且多发生于软地基和超静定结构物中。但静定结构中横板变形、支架沉落也会引起结构的变形和裂缝。沉降裂缝的外部表现较为明显，常与结构变形同时发生，并随变形的发展而增大；裂缝方向与主拉应力方向垂直，地基沉陷时裂缝方向与地面接近垂直。沉降裂缝出现的主要原因有：软地基上采用超静定结构，基础存在软弱层，承载力不足；软土、湿陷性土地基，基坑受水浸泡下降；现浇上部或预制构件模板支架刚度不足出现变形和沉落等。

1.3 干缩裂缝

干缩裂缝是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形的结果，且这种收缩是不可逆的。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，由于较大拉应力而产生裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

1.4 温度变形裂缝

混凝土由于温度变化产生的热胀冷缩即为温度变形。当混凝土结构或构件的温度变形受到约束时，将在混凝土结构内部产生温度应力。当由此产生的内部拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土便产生温度变形裂缝。

1.5 徐变裂缝

结构在内应力作用下，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形，简称徐变。受弯构件因徐变作用，其长期变形值可增加2~3倍，因变形量增大使受拉区混凝土承受超拉应力，造成裂缝出现。预应力混凝土构件因徐变会产生较大的损失，降低结构的抗裂性能。此类裂缝常出现在受弯构件的手拉区。

1.6 化学反应引起的裂缝

混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。

1.7 冻胀裂缝

混凝土由于反复冻融循环破坏而形成冻胀裂缝。混凝土是非均质密实件，内部存在连通或不连通的孔隙，这些孔隙是渗水的途径。当混凝土处于饱水状态并遇到负温时，内部水分冻结，体积膨胀量占原孔隙的9%，孔隙周壁因膨胀而产生拉应力；遇到正温后，冰虽融化，但孔壁已产生塑性变形。反复冻融，孔隙逐步扩大，孔壁拉应力相应增大，当超过抗拉强度时，开始出现裂缝，随着循环次数增多，细裂缝不断扩展和连通，导致混凝土裂缝剥蚀，以致破坏。

2 混凝土非荷载裂缝预防对策

2.1 塑性收缩裂缝

混凝土在满足和易性的前提下尽量减小塌落度、降低砂率、控制含泥量；浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润，避免吸收混凝土中的水分；混凝土浇筑后，对裸露的表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日暴晒。

2.2 地基沉降裂缝

对软弱土层要按设计要求进行处理；地基土严禁用淤泥、腐朽土、冻土、耕植土、膨胀土和含有有机物质大于8%的土作为填土，填土应分层夯实；按照规定设置沉降缝。

2.3 干缩裂缝

混凝土水泥用量、水灰比、和砂率都不能过大，提高粗骨料含量，采用较低的拌合温度，以降低干缩量；确保混凝土浇注均匀、振捣密实，在混凝土初凝后、终凝前，可进行二次抹压，以提高混凝土的抗拉强度；加强保湿养护，并适当延长养护时间。

2.4 温度变形裂缝

采用级配良好的砂子、石子，含泥量控制在规范要求范围内；混凝土中掺加减水剂，降低水灰比；分层浇筑振捣密实，以提高混凝土的抗拉强度；细长的构件采用分段间隔浇筑，适当设置后浇带和施工缝，以减少约束应力；在结构薄弱部位及孔洞四角、多孔板板面，适当配置施工缝、后浇带，以减少约束应力；加强混凝土的保温和养护，控制构件与外界温差在25以内。混凝土浇筑后裸露表面及时喷水养护，夏季应适当延长养护时间，以提高抗裂能力。冬季应适当延长保温和脱模时问，使缓慢降温，以防温度骤变、温差过大引起裂缝。基础部分及早回填，保温保湿，减少温度收缩裂缝。

2.5 徐变裂缝

在条件允许的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥，因为这种水泥在水化膨胀期可产生一定的预压应力，而在水化后期预压应力可以部分抵消徐变应力，减小混凝土内的拉应力，从而提高混凝土的抗裂能力。

2.6 化学反应引起的裂缝

选用碱活性小的砂石骨料；选用硫酸盐水泥和低碱或无碱的外加剂；适当加大混凝土保护层厚度。

2.7 冻胀裂缝

尽量使混凝土塌落度最小、单位用水量少、水灰比小，这样可以提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能；尽量避免恶劣环境施工，从而减小温度的影响；必要的时候可采取分段浇注的方法。

3 结语

混凝土结构的裂缝是一个普遍性的技术问题，其产生虽然难以完全避免，但我们可以针对混凝土结构裂缝的成因，贯彻预防为主的原则，加强设计、施工和使用等方面的管理，从而最大程度上减少裂缝的产生，确保混凝土结构的安全性和耐久性。

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