浅析混凝土裂缝的成因

康剑华

江西鑫瑞建设工程有限公司 江西 南昌 330000

正文：

混凝土属于一种工程复合材料、其中包括胶凝材料。一般来说，混凝土指的是利用石、砂和水泥胶凝材料构成的水泥混凝土，利用掺合料和外加剂、水进行有效配合，通过搅拌形成。是一种收缩性脆性材料。本文拟从设计、材料、施工、自然环境变化等因素多角度探析裂缝产生的原因及常见裂缝分类，为混凝土裂缝预防措施与修复提供理论依据。

一、设计原因

1、温度变化造成的裂缝

由于温度的变化，现浇钢筋混凝土极易出现裂缝，可以从两个方面对其原因进行分析：一方面由于部分的钢筋混凝土构件的配筋率比较大，如果长时间的处于外界环境中，就会受到昼夜交替以及季节改变所带来的温度变化的影响；另一方面在进行大体积的混凝土浇筑的过程中，浇注过程极易受到水化热的作用，因此在进行大体积的浇注时，就无法有效及时的消耗过程中所出现的水化热，这就使得构件的外表面和内表面存在比较大的温度差，这样就极易造成构件出现裂缝，甚至还会出现贯穿裂缝。

2、混凝土收缩变形造成的裂缝

一般情况下，混凝土在凝固过程中都会出现变形和收缩，其主要形式有混凝土的缩水收缩、材料塑形收缩等。

3、不均匀沉降造成的裂缝

混凝土构件出现变形有很大部分原因是由于结构不均匀沉降造成的，构件受力过大时就会产生裂缝；随着沉降的继续增加就会造成裂缝的持续扩大。

4、荷载作用造成的裂缝

由于荷载的作用，混凝土构件就会出现主拉应变超出其极限拉伸应变范围或者混凝土自身的抗拉强度小于主拉应力，进而使得混凝土构件产生裂缝。

二、材料原因

混凝土的实际收缩绝对值并不大，但是因为抗拉强度比较低而且弹性模量比较大，轻微的收缩变形也会产生较大的抗拉力。如果实际抗拉强度低于抗拉力，就会出现开裂的问题。原料使用不当或者存在质量问题，都会影响到混凝土的质量。

1、水泥的具体品质会影响到水泥凝胶的数量、结构和组成，同时影响到碱含量和水化热，所以对于凝胶孔的数量、尺寸和形状都会有影响，对于混凝土的碱骨料反应、极限抗拉强度、混凝土温差都会产生影响，影响到混凝土裂缝的发展和形成。硅酸盐水泥矿物的组成主要有C3S（硅酸三钙）、C2S（硅酸二钙）C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙），各种熟料矿物单独与水作用时的表现特征。C3S的水化热虽然比C3A小得多，但是具体含量占到了熟料整体含量的一般，经过三天的水化热基本是C2S的5倍，所以产生的影响比较大。C3A的实际收缩率是C2S的3倍，是C4AF的5倍，因此C3A和C3S属于早期出现干缩和温度收缩的主要原因。

2、水泥等级及配合比原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高，对混凝土开裂影响越大。配合比设计时，每方混凝土水泥用量越多，产生的水化热就越大，越容易产生裂缝。

3、粗骨料的灰集比、岩种、活性、品质和粒径等都会影响到混凝土。原因包括：第一，混凝土的实际收缩是因为水泥石的收缩导致的。混凝土中的骨料，尤其是粗骨料对于具体的收缩产生限制作用，可以有效限制收缩。骨料的含量如果比较消耗，混凝土的收缩就会比较小。如果骨料的粒径比较大，相应的变形阻力越小，对应的抵抗混凝土收缩的能力会降低，引导降低阻力，混凝土收缩提升。如果骨料粒径比较大，对于水泥石收缩的限制和阻力就比较大，混凝土的收缩就比较小。如果骨料含泥量比较大，就会提升混凝土的干缩性。第二，粗骨料的岩石种类直接影响混凝土弹性模量，如果比较高，相应的干缩性比较低。粗骨料的导温系数、热膨胀系数对于混凝土的抗裂能力和温度变形的影响比较大，混凝土的温度变形越小、相应的温度应力也会降低，就会提升抗裂改哪里。

4、细骨料的岩种、活性和品质都会影响混凝土裂缝的产生，细骨料的砂率、含泥量、表面形状、细度模数、级配都会直接影响混凝土拌合物的具体性能，并且间接或者直接影响到混凝土的实际收缩，同时影响到混凝土的塑态裂缝、膨胀裂缝和约束裂缝等等。

三、施工方面

1、混凝土搅拌、运输时间长

时间过长会使水分大量蒸发，骨料破碎、离析，引起混凝土坍落度下降，和易性较差，使混凝土在体积上出现不规则的收缩裂缝。

2、混凝土的浇筑及振捣

混凝土如果不密实同时振捣时间比较短，就会出现空洞、麻面、蜂窝的问题，混凝土会从薄弱部分产生裂缝。如果混凝土的振捣时间没有达到要求，就会出现分层问题，细骨料在上层，粗骨料在下层，就会形成砂浆层，相对下层混凝土的干缩性能比较大，如果水分蒸发之后，就会形成收缩裂缝。如果垫层和模版在浇筑过程中没有充分洒水，就会过分干燥，相应的模版吸水量会提升，导致混凝土塑性收缩问题的产生，形成裂缝。

3、养护不及时或不充分

混凝土的养护对其早期强度的增长和防止收缩裂缝的产生极为重要，如果混凝土养护初期急剧干燥，容易使得混凝土与大气接触的表面产生游离水蒸发，出现不规则的干缩裂缝，而养护时间不充分，也会使混凝土内部缺水，既影响混凝土强度的增长，同样会加剧收缩裂缝的产生和发展。

4、拆模时间过早或过早加载

若周转性模板不足而造成过早拆模，导致混凝土强度未达到拆模要求或因模板支撑系统不牢，致使钢筋混凝土不能共同工作，受外界荷载及自重的作用，构件会产生超值挠曲。因混凝土是脆性材料，超值挠曲会使用混凝土产生拉裂。

结语：随着人们追求高品质的生活和工作环境，在建筑业繁荣的背景下，建设主管部门接到的投诉也越来越多了，特别是民用建筑混凝土的裂缝已经成为了一个普遍关注的问题。由于其产生的原因复杂性、多样性，目前混凝土裂缝的预防与处理已成为一个世界性话题，有着非常重要的研究意义，在实践工作中需要提升重视，并且应用有效措施避免出现裂缝。