试论混凝土结构裂缝的原因分析及防治措施

李志荣

【摘 要】试验和工程实践表明，钢筋混凝土结构通常都是带裂缝工作的，只是有些裂缝细微，对结构正常使用并无大碍，只需稍作处理便可。但有些裂缝则应认真分析其原因，并采取相应的防治措施。

【关键词】混凝土结构裂缝；塑性收缩裂缝；温差裂缝；混凝土养护

随着商品混凝土的出现和蓬勃发展，由于它具有施工方便快捷、质量可靠、性能稳定、生产效率高，同时又可减少噪声污染、保护生态环境等综合优点，使商品混凝土生产和推广应用进入了一个新的发展阶段。

但是，无数理论和工程实践表明，钢筋混凝土构件基本上都是带病（裂缝）工作的，只是有些裂缝很细微，肉眼几乎看不见（缝宽<0.3mm），它们对建筑结构的使用并无大碍，可允许其存在为美观，只需稍作涂刷处理便可；但是有些裂缝在使用荷载作用下，或在外界理化因素影响下，会不断发展变宽，引起混凝土碳化，有的构件混凝土保护层剥落及钢筋外露生锈，使钢筋混凝土构件的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危及结构的正常使用，对此，我们必须引起高度重视并严加控制。由此可见，研究混凝土结构裂缝产生原因和防治措施是非常重要而迫切的。实际上，钢筋混凝土结构裂缝的成因是复杂而多样的，但每一条裂缝均有它产生的主要原因，找到了裂缝成因，就能找到相应的防治措施。

1 混凝土结构裂缝的原因分析

1.1 混凝土组成材料质量引起的裂缝

混凝土主要是由水泥、石子、砂子、水及外加剂等组成。混凝土所采用的原材料如果质量不合格，就会直接导致结构出现裂缝。比如：砂石级配差，或砂粒过细，会造成混凝土不规则裂缝增多；砂石含泥量超标，不仅会降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土在凝固时表面产生不规则网状裂缝；如砂石中含有的酸性硅化物质过多，在混凝土水化凝结过程中会与水泥中的碱性矿物质发生化学反应，生成膨胀性胶质，吸水后造成局部膨胀，使构件发生爆裂状裂缝，严重影响结构安全。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较多时，对其中的钢筋锈蚀较严重；采用海水或碱质泉水拌制的混凝土，或采用含碱外加剂，都会加速结构碱骨料反应。

1.2 塑性沉降裂缝

产生此类裂缝的主要原因是由于粗骨料石子在振捣后下沉时受到钢筋和模板的阻挡，在石子下面出现大小不一的空隙；这种裂缝大多出现在浇筑混凝土后0.5～3小时，混凝土尚处在塑性状态，混凝土表面失水（水分蒸发）时就会发生这种裂缝，大多是因为混凝土塌落度偏大所致。另外，在施工过程中，如果模板支设不牢、向下沉陷或移位，也会出现此类裂缝。

1.3 塑性收缩裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，在塑性状态时因表面水分蒸发过快，特别是大面积平板结构（如楼屋面、地坪等）在炎热的夏秋季或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快，或是混凝土本身的水化热过高造成的。这种裂缝多出现在混凝土表面，形状不规则，长短宽窄不一，呈龟裂状，其深度不超过5mm。

1.4 温差变形裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后，积聚在混凝土内部的水泥水化热不易散发，使其内部温度升高，而表面因散热较快，温度较低，形成较大的内外温差，使混凝土表面出现不规则裂缝。

1.5 施工质量差引起的裂缝

在现浇钢筋混凝土结构浇捣、预制构件制作、拆模、运输、堆放、组装及吊装过程中，如果施工工艺不合理，施工质量低劣，很可能会产生各种形式的裂缝，特别是细长、薄壁结构，更容易出现裂缝。比较常见的裂缝有：

1.5.1 混凝土保护层过厚，或因浇筑混凝土时操作工人随意踩踏负筋，使负筋下移，导致表面出现裂缝。

1.5.2 混凝土振捣不密实、不均匀或欠振、漏振，出现蜂窝、麻面、空洞，导致混凝土结构内部产生质量隐患。

1.5.3 混凝土运输时间过长，水分蒸发过多，导致塌落度损失过多，浇筑后混凝土表面易出现不规则裂缝。

1.5.4 商品混凝土用泵送施工时，由于水灰比较大，混凝土凝结硬化时体积收缩值增大，易发生塑性收缩裂缝。

1.5.5 混凝土分层或分段施工时，接槎部位未处理好，易在槎口和施工缝部位出现裂缝。

1.5.6 混凝土早期受冻，使混凝土结构构件表面出现裂缝，或局部出现空鼓剥落、冻酥掉皮。

1.5.7 拆模过早，混凝土强度不足，使构件在其自重作用下产生裂缝。

2 混凝土结构裂缝的防治措施

2.1 严把原材料质量关

严格按照规范要求的质量标准检验进场的水泥、砂子、石子等原材料，当对原材料质量有怀疑时，应作抽样复验，不合格者不准用于工程。

2.2 塑性沉降裂缝的防治措施

在满足泵送要求的前提下尽可能减小混凝土的水灰比和塌落度；振捣混凝土时应掌握好时间，不准欠振、超振，也不可漏振；支模板前务必将立柱底地基土夯实并铺设通长厚度为5cm的木垫板，防止浇捣混凝土时立柱下沉引发混凝土沉降裂缝。立柱间应按规定加设水平和垂直支撑，以防止立柱位移。

2.3 塑性收缩裂缝的防治措施

浇筑和振捣混凝土后应适时作二次振捣和抹压，并及时覆盖塑料薄膜，防止表面水分蒸发过快，特别是夏秋季和大风天气；在初冬和早春季节浇筑混凝土后，除适时二次振捣和抹压外，还应及时覆盖塑料薄膜和草帘等保温材料，做好保湿、保温养护，养护时间为7～14天。

2.4 温差变形裂缝的防治措施

选用水化热较低的水泥拌制混凝土，以降低混凝土的初始温度，掺加缓凝剂或高效减水剂，以提高混凝土强度并可减少用水量和水泥用量；在夏秋高温季节或大体积混凝土浇筑时，可采用对砂石料喷淋冷水降温和在拌和水中掺加适量冰屑的方法，以降低混凝土拌和物的入模温度。此外，在混凝土浇筑、振捣和抹压后，应及时用塑料薄膜覆盖其表面，特别是表面积较大的地面、楼（屋）面板和大体积混凝土（如筏板基础等）表面，防止因表面散热快、温度低而内部水化热积聚、温度高，导致发生温差裂缝。

2.5 施工质量差引起裂缝的防治措施

浇筑混凝土前，除了认真检查模板支设的标高、截面尺寸、轴线位置和各种钢筋的品种、规格、根数、连接情况外，还应认真检查模板及其立柱、斜撑等的强度、刚度和稳定性等情况，检查钢筋保护层垫块和上层钢筋支撑马凳的分布是否正确、牢靠，以及浇捣混凝土时所需马凳和走道板是否已准备齐全；浇捣混凝土时应安排有责任心的木工、钢筋工全程跟踪混凝土浇捣，一旦发现模板或钢筋有下沉、位移、松扣等现象，应及时纠正或责令暂停施工，经整改完善后方可继续施工。分层或分段浇筑混凝土时，要用界面剂处理好槎口和施工缝；同条件养护试块强度达到设计允许值时方可拆模；混凝土二次振捣和抹压后应立即覆盖塑料薄膜，冬期施工时还应在塑料薄膜上加盖草帘等保温材料，确保混凝土保湿、保温养护7～14天。

[责任编辑：汤静]