混凝土裂缝成因及防治措施

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1 裂缝特点和种类

钢筋混凝土楼板上产生的裂缝，根据裂缝出现的部位和形态，主要分为以下几种类型:(1)穿线管位置裂缝由于在预埋线管处构件截面削弱和产生应力集中，该类裂缝沿穿线管布设位置产生，以斜裂缝居多。(2)房屋外墙房间转角裂缝主要分布在房间四角，与墙体夹角为45°，且基本上贯通楼板，裂缝中心位置大多在距板跨(短跨)1/4以外的地方。(3)横向钢筋裂缝数量较少，基本出现在板中部位置，横向贯通整个房间甚至整个宽度。

2 裂缝产生的原因

混凝土裂缝的产生，都是微裂缝发展的结果。混凝土中产生裂缝有多种原因，就其本身而言，一般认为是混凝土材料变形约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。

⑴材料选配不当形成缺陷和裂缝

使用过期水泥，骨料含泥过量、含活性SiO2，水泥中含碱量过高，骨料石灰石，水泥水化热等。

⑵施工违反操作规程形成缺陷和裂缝

塑性混凝土下沉，被顶部钢筋所阻，形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实，出现蜂窝、易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇注时坍落度过低，使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急骤干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模，混凝土尚未建立足够强度，构件在实际施加与自身的重力荷载作用下，容易发生各种受力裂缝等。

⑶因构件受力、变形形成缺陷和裂缝

中心受拉;中心受压;受弯;受剪;受冲切;梁的混凝土收缩和温度变形;板的混凝土收缩和温度变形;在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要:主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻——溶解循环作用，使混凝土中产生内应力，促进已有裂缝发展，结构疏松，表面龟裂，表层剥落或整体崩溃。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6～1.0)×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2～2.0)×104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

⑷因环境因素影响形成缺陷和裂缝

主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻——溶解循环作用，使混凝土中产生内应力，促进已有裂缝发展，结构疏松，表面龟裂，表层剥落或整体崩溃。

3 混凝土裂缝的防治措施

3.1 减轻温度应力

减轻温度应力可以从材料的选用、配合比的设计、混凝土的拌置及温度控制等方面着手。(1)为了降低混凝土水化热、温升、减小体积变形，在满足强度的前提下应优先使用水化热较低的矿渣水泥、粉煤灰水泥或火山灰水泥，从而减小混凝土内表温差，起到减小温度应力的作用、减少裂缝的产生;(2)优化混凝土的配合比，采取改善骨料级配、掺混合料、加引气剂等技术措施减少混凝土中的水泥用量，从而减少水化热的产生;(3)为了避免发生碱集料反应，应选用碱活性小的沙石骨料;(4)重视混凝土制备，从拌和时控制温度，采取加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度，在气温较高时浇筑采取减少浇筑厚度，在混凝土中埋设水管，通入冷水降温;在气温骤降或在寒冷季节施工时采取保温等措施控制混凝土温度，尽量减小温度梯度。(5)特别在浇筑大体积混凝土后要及时进行混凝土内外部温度和环境温度的检测以便及时采取相应措施进行调控，使混凝土内外温差、混凝土与外部环境温差都控制在允许的范围内。

3.2 加强基础工作，科学合理施工

按规范、设计文件等要求夯实、整平基础，防止不均匀沉降，选择合理施工工艺，合理地安排施工工序，选择合理混凝土浇捣方法，合理分缝、分层、分块，避免高差起伏过大，防止在连接处出现薄弱环节。

3.3 加强混凝土养护

混凝土的早期养护非常重要，除保证混凝土有适宜的硬化条件外，还能使混凝土在早期尽可能减小温度应力、避免表面失水、减少塑性收缩而少产生裂缝。在混凝土升温阶段若因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时可浇热水(40℃ ～50℃)湿润表面防止出现干燥裂缝;在降温阶段可浇自来水进行养护。必须在施工前准备好养护用的塑料薄膜和再生棉毡，以便根据环境气温变化情况及时对保温保湿情况进行调整。

3.4 适时拆模，注重防护

在混凝土浇筑初期由于水泥水化热的散发，引起表面热应力，当混凝土表面温度比气温高，若此时拆模，混凝土表面温度骤降，必然产生很大温度梯度，从而产生很大热应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土失水干缩，表面的拉应力达到很大，若混凝土表面强度不能抵抗这种叠加的应力就导致裂缝的产生，故应严格按规范要求控制拆模时间，从而避免产生裂缝;在拆模后及时在表面覆盖一轻型保温材料(如海绵泡沫等)以防止混凝土产生较大的温度梯度;注重成品保护，尽量避免过早上人、堆载过载、过早在上安装钢管支架、外力撞击等，从而减少裂缝的产生。

3.5 使用外加剂

使用减水剂、泵送剂等外加剂可防止混凝土产生裂缝，提高混凝土的耐久性。(1)使用减水剂可使混凝土用水量减少，从而降低水灰比;(2)掺人适量减水剂的混凝土在保持混凝土强度前提条件下可减少水泥用量，减少水化热;(3)减水剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形;(4)减水剂可有效提高混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能;(5)掺减水剂后可有效防止水泥迅速水化放热，使混凝土缓凝时间适当，从而减少温度梯度;(6)掺外加剂可改善混凝土和易性，易于施工，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性等功能，)因此正确、适量使用外加剂比单纯地靠改善外部条件会更加简约、经济。

4 结束语

混凝土裂缝是施工中不可避免的现象，影响结构的安全，针对施工中普遍存在的裂缝问题，着重分析了混凝土裂缝产生的原因及防治措施。为了保证现浇混凝土效果和耐久性，除了正确合理的设计以外，必须严格提高施工技术水平，以期减少因裂缝整治带来的经济与社会声誉的损失。