混凝土裂缝的原因分析及防治措施

赵军霞

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。其具有很多优点，但也存在一些弱点，如均匀性差、离散性大、容易产生裂缝。尤其混凝土的裂缝较为普遍，成为困扰建筑业多年的质量通病，将直接影响结构安全。下面对其进行具体的探讨。

1 混凝土施工中裂缝原因

1.1 干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。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0.05mm～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。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

1.2 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。较短的裂缝一般长20cm～30cm，较长的裂缝可达2 m～3 m，宽1mm～5mm。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。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

1.3 沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

1.4 混凝土材料及配合比

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。

有关试验资料显示:用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。

1)粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

2)骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。

3)混凝土外加剂、掺合料选择不当，或掺量不当，严重增加混凝土收缩。

4)水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。

5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

1.5 施工及现场养护原因

1)现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2)高空浇筑混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

3)对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4)大体积混凝土浇筑，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

5)现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

6)现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

7)现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

2 裂缝的防治措施

由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。因此，为防止水化热引起的裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制定相应的技术措施，防止和控制温度裂缝，确保工程质量。

2.1 降低混凝土入模温度

1)降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块，降低水温;粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。

2)夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。

3)混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。

2.2 降低混凝土水化热

1)选择中低热品种水泥，优先选用矿渣硅酸盐水泥。2)利用混凝土后期强度，用R60或R90替代R28作为设计强度。3)掺入一定比例的粉煤灰。4)掺入高效减水剂。5)掺加缓凝剂。

2.3 采用二次抹压技术

混凝土大模振捣，表层刮平抹压1 h～2 h后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

2.4 混凝土自然养护

1)保湿养护混凝土表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，防止表面水分蒸发，保持混凝土处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土，在最初14 d内，必须潮湿养护，方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。

2)保湿养护根据混凝土绝热温升计算，确定中心最高温度，按温控技术措施，确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。

保温养护的目的:

a.减少混凝土表面热扩散，减少内外温度;b.延缓散热时间，控制降温速率，有利于混凝土强度增长和应力松弛，避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15 d。

3)在常温季节，混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法，替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据，及时调整蓄水高度，也能收到预期效果。

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它不但会影响构件的耐久性、疲劳强度，还会使预应力混凝土发生预应力损失以及使一些超静定结构产生不利的影响，只有对其进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定的工作。具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

［1］ 崔秀梅.浅谈混凝土裂缝的防治［J］.科技情报开发与经济，2004(12):47-48.

［2］ 纪宏伟，王新平.混凝土裂缝产生的原因分析［J］.山西建筑，2007，33(11):150-151.

［3］ 李 嵩.浅谈混凝土裂缝事故处理方法［J］.山西建筑，2009，35(29):143-144.