混凝土裂缝形成的原因及对策分析

王柏权

（河北卢龙县 066400）

混凝土裂缝形成的原因及对策分析

王柏权

（河北卢龙县 066400）

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人身安全。

混凝土；裂缝；原因；对策

建筑工程施工普遍存在裂缝现象，这不但会对建筑物外观产生影响，还会对建筑物使用功能和耐久性构成威胁，甚至威胁人们的生命财产安全。因此，采取有效预防措施，才能确保建设的建筑物和构件安全、稳定。

1 混凝土裂缝产生的原因

1.1 设计原因

（1）设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。（2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。（4）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。（5）设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

1.2 温度引起的裂缝

混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止混凝土裂缝的产生有较大影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高，如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度，如果外界温度的下降过快，会造成很大的温度应力，极其容易引发混凝土的开裂。另外，外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响，外界的湿度降低会加速混凝土的干缩，也会导致混凝土裂缝的产生。

1.3 塑性收缩裂缝

混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝，这类裂缝隙多在表面出现，形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状，深度一般不超过 50mm，但薄板结构中，如果混凝土中掺有含泥量较大的粉砂则可能被穿透。产生的原因主要是混凝土浇注后 3～4 小时左右表面没有被覆盖，特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，到此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂，再加上夏季施工中混凝土中掺加缓凝剂，早期强度低所以其水分特别容易散失，表面容易形成裂缝。

1.4 施工工艺控制不好及养护不当

混凝土施工中如果工艺控制不好会降低混凝土的质量性能使浇筑后的构件或结构出现裂缝。施工不当，影响钢筋与混凝土的结合。在施工过程中模板支设不到位、支撑不牢靠时会出现沉降裂缝。在混凝土浇筑后，早期强度表面没有被及时覆盖混凝土表面水分蒸发过快会是混凝土表面出现裂缝。振捣过程中振捣棒漏振、过振会影响混凝土的均匀性和密实性，导致混凝土硬化后出现裂缝。

2 预防混凝土裂缝的几点对策

2.1 设计方面

在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等。应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。具体而言，（1）混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性；骨料粒径较大、级配良好时，由于能减少混凝土中的水泥浆用量，所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。同时，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好，有利于混凝土表面处理。（2）配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。（3）根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。

2.2 合理制定混凝土浇筑方案

在混凝土浇筑前应详细计算浇筑次序，前后浇筑的的时间差，在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管，控制混凝土温度，并适当增加混凝土的浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。在施工中加强对振捣棒的振动，使钢筋充分约束住混凝土，增加混凝土的均匀性和密实性。尽可能合理科学的安排好现场协调组织管理，安排好各工种交叉作业时间，要有充足的人力、物力。同时，要依据现场的具体情况调整施工配合比，保证施工按计划顺利进行，保证混凝土供应，控制砂、骨料的含量和水泥的配比度，正确掌握混凝土的空隙率和收缩量，增加混凝土的抗裂强度。

2.3 注重对温度的控制

（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）采用改善骨料级配，用于硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量，（3）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。（4）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。（6）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

2.4 施工后期商品混凝土的养护

由于商品混凝土流动性较大，容易在早期发生混凝土拌和物沉缩裂缝，塑性收缩裂缝，干燥收缩裂缝，温度裂缝等，因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长，混凝土强度和松弛作用得到充分发挥，使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程中，水泥水化速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。

总之，混凝土裂缝是一个综合性的课题，需要设计、监理、施工及使用方等各方的重视和多方面的努力。随着科学技术的不断发展，以及建筑经验的不断积累，相信对混凝土的研究工作会取得很好的进展。

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