浅谈混凝土裂缝产生的主要原因及预防措施

孙书玲

摘 要：混凝土是由胶凝材料，顆粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。它是一种非匀质材料，脆性较大，具有较高的弹性模量、较低的抗拉强度，加之外部因素的影响，使现浇混凝土裂缝产生的原因较为复杂。不同结构构件的裂缝成因也就不一样。现就以下几方面对混凝土裂缝产生的主要原因及预防措施进行简要分析。

关键词：混凝土；裂缝；水泥

1 混凝土裂缝产生的几种形式、原因及预防措施

（1）温度裂缝温度裂缝主要体现在大体积混凝土工程，大体积混凝土工程由于结构截面大，混凝土浇注后，水泥放出大量水化热，混凝土温度升高，而且混凝土导热不良，相对散热较小。因此，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快，很容易由于温度的不均衡分布产生应力，故而产生温度裂缝。其预防措施主要应从材料的应用中得以控制：①水泥：尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；以及尽量降低单位水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下，水泥在水化过程中要释放出一定的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热，普通混凝土内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3～7d。②掺合料和外加剂：在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂，可同时减少10%的水泥用量，从而降低水化热的产生；在混凝土中掺入粉煤灰，不仅可代替水泥用量，而且可大大改善混凝土的可泵性和工作性，从而降低水化热的产生；在混凝土中掺入膨胀剂，混凝土在硬化过程中产生体积膨胀，可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩，减免混凝土的开裂。③粗细骨料：在钢筋间距和泵车输送管的允许下，尽量选用粒径大的骨料，一般中、粗砂比使用细砂每平方米混凝土减少用水量20～25kg左右，水泥相应也减少28～35kg，从而降低混凝土的干缩，条件允许的情况下，可以采用设计毛石大体积混凝土基础。④石子级配：石子级配对节约水泥及保证具有良好的和易性关系很大，大体积混凝土宜采用连续级配。⑤水：水源对大体积混凝土的影响主要是在搅拌温度控制上，大体积混凝土搅拌时必要时采用冰水混合搅拌，以降低混凝土入模温度。⑥加强混凝土养护，混凝土浇筑后及时用湿润的草帘麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击；⑦合理安排施工工序，分层、分块、分段浇筑，以利于散热，减小约束；⑧在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差。

（2）荷载引起的裂缝混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。①直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。②次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。③荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。

（3）施工质量引起的裂缝在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：①混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时，加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。{11}施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。{12}装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。{13}安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。{14}施工质量控制差

2 混凝土的制作

2.1 材料的选用

（1）对于大体积混凝土应采用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。

（2）掺加适宜的外加剂，如添加碱水防裂剂，改善水泥浆的稠度，提高混凝土的抗拉强度。

（3）精细骨料的选择，采用适宜的砂率。

2.2 搅拌技术措施

（1）各种材料称量准确。

（2）严格控制水灰比，混凝土应充分搅拌。

2.3 混凝土的运输

（1）采取的混凝土运输方式，应当严格掌握混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间，不得超出规范的要求和试配的初凝时间。

（2）对商品混凝土应就近选择搅拌站，并向搅拌站提出具体的技术要求，包括施工部位、强度等级、坍落度及允许偏差，有无早强及缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。

2.4 混凝土浇筑对不同的混凝土构件，应有针对性的采用相应的浇筑工艺，浇筑大体积混凝土首先应制定详细的浇筑施工方案。采取切实可行的措施。

（1）合理的分缝分块，安排合理的浇筑顺序。

（2）热天浇筑混凝土时分层浇筑，减小浇筑厚度，利用浇筑层面散热。

（3）在混凝土中埋设降温水管，通入冷水降温。

（4）合理安排浇筑顺序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

（5）注意控制钢筋位置，防止钢筋位移造成混凝土保护层过大而开裂。

2.5 浇筑薄形构件时，控制措施尤为重要

（1）严禁在浇筑时在混凝土中任意加水。

（2）尽量避免中高温天气施工。

（3）浇筑时及时移动混凝土布料管，以防止出料口处混凝土过于集中。

（4）使用合适的振捣设备，在浇筑前，应将基层和模板充分湿润，振捣时避免过度或不足。

（5）混凝土振捣完后，先用木刮刮平，在初凝时，用木抹子做第一次抹压，要求加力较大，使面层充分达到密实。在混凝土终凝前进行二次抹压，抹压力应比第一次抹压力较大，使混凝土面层再次充分达到密实。

2.6 混凝土的养护措施

（1）及时养护，应在浇筑完后12h内对混凝土加以覆盖保湿养护。根据采用水泥品种不同，确定养护时间，洒水养护应以保持混凝土处于湿润状态为宜。

（2）薄膜布养护应在振捣二次抹压后立即塑料薄膜严密覆盖，保证混凝土在不失水的情况下得到充足的养护，同时辅以洒水养护。

（3）蓄水养护，对大面积楼板可采用此方法。

（4）冬期浇筑混凝土后，应采用适宜可行的养护方法，但总归要保证混凝土的环境温度。如蓄垫法养护覆盖式养护、暖棚法养护、电热法养护等。

3 裂缝处理

裂缝预防控制措施从上面的分析可以看出，很多因素都会导致混凝土产生不同程度的裂缝，。建筑物从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。混凝土裂缝的处理主要有以下方法：①表面處理法。②填充法。③灌浆法。此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。④结构补强法。

4 结束语

以上对现浇混凝土施工裂缝原因分析及预防措施的采用能够很好的解决这一施工质量通病问题，整个施工阶段的工作要求各方人员积极配合，认真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，针对质量影响因素，采取积极控制措施，加强预控，以不断提高企业管理人员的综合素质，适应不断变化的建筑市场。