混凝土裂缝产生机理及防治措施浅谈

【摘要】简要分析了混凝土裂缝产生的机理，重点论述了混凝土裂缝产生的原因及防治技术措施，以为预防混凝土裂缝产生及裂缝治理提供施工措施参考。

【关键词】建筑施工 混凝土施工 裂缝防治

一、混凝土裂缝产生机理

混凝土作为一种复合建筑材料，由于其组成材料 的多样化以及各组成材料间物理化学作用的多变化， 致使混凝土的物理力学性能与很多因素有关，混凝土抗压性能良好而抗拉性能很差，抗拉强度只有抗压强度的1/8～1/20，并且不与抗压强度成比例地增加，其极限拉伸变形很小，因而极易产生裂缝。通过近代仪器已经发现混凝土在受荷载以前，在硬化后的混凝土内部，尤其是在胶结料与骨料的界面上总是存在着大量的微观裂缝，其分布有随机性，而这些裂缝在外界荷载作用下或环境变化时会发展而形成可见宏观裂缝，目前规范或规程按计算控制的主要是宏观裂缝。

二、混凝土裂缝产生的原因及防治措施

（一）由变形引起的裂缝

1.水泥干缩产生的裂缝。

这种裂缝出现在混凝土的表面，比较细小。水泥是水硬性材料，具有干缩性，在硬化初期如果养护不当造成水份不足则可能产生裂缝。主要预防措施：

（1）选用收缩量较小安定性好的水泥，一般采用矿渣水泥和粉煤灰水泥，提高水泥标号，控制水泥的用量300kg/m 3 -500kg/m 3 ;（2）混凝土的干缩受水灰比（w/c）的影响较大，水泥用量一定时，水灰比选用越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。同时掺加合适的减水剂。

2.温差变化，由热胀冷缩效应引起的裂缝。

这种裂缝一般出现在温差变化较大的环境及面积或长度较大，而又未在适当的部位留设伸缩缝的构件。

主要预防措施：（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）减少水泥用量。将水泥用量尽量控制在500kg/m 3 及以下。（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂来减少水泥用量，降低水化热。（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，对骨料或水进行事前温度调整降低水化热。（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝士拌合物的和易性，降低水化热，调整热峰的出现时间。（7）高温季节浇铸时可以采用搭设遮阳板，12h后及时浇水养护等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。（8）大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关。混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层分块浇筑，以利于散热，减小约束。

3.不均匀沉降引起的裂缝。由于地基的不均匀沉降造成基础或圈梁、大梁及其它构件拉力过大而出现裂缝。主要预防措施：（1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。（2）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。（4）模板拆除的时间按强制性条文规定的强度拆模，特别是大跨度、悬挑构件不能太早，且要注意拆模的先后次序。（5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

（二）施工操作不当引起的裂缝

具体来说，较为普遍存在的因素包括：（1）施工中，在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或移位会使结构产生裂缝。（2）加荷过早产生的裂缝。施工时因拆模过早，混凝土强度未达到设计要求而提前加荷，使构件过载而出现裂缝。（3）施工缝处理不好则可能在施工缝部位出现裂缝。（4）混凝土预制构件，在脱模、运输、堆放、起吊过程中因各种原因使构件受压区处于受拉状态，都可能使构件产生裂缝。控制裂缝的措施：

（1）加强施工中钢筋、模板、混凝土配料、振捣的质量控制检查，确保结构构件钢筋位置，安装支撑系统支撑位置正确，混凝土强度达到要求。（2）浇注混凝土时，考虑天气因家。（3）保证混凝土在早期尽可能少的产生收缩，可以通过控制好构件的湿润养护来实现。对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，养护时间为14～28小时，为了确保混凝土的降温和保温工作宜在表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护。以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。（4）正确掌握拆模时间，避免过早拆模。（5）严格控制施工临时堆载，构件堆放、运输、吊装时保持支承和吊点位置正确稳定。避免振动碰撞。

（三）外荷载引起的裂缝

1.梁的裂缝控制。梁易产生裂缝的部位有：梁受拉区裂缝，梁在支座附近的斜裂缝，梁受压区裂缝。经过调查分析，确认裂缝在不降低承载力的情况下，采取表面处理法、灌浆嵌缝封堵法等简易的处理方法。如果梁的裂缝情况影响了梁的承载能力，就应更慎重研讨，分析比较，采用经济高效的方法，达到加固的目的，可采用的方法有：（1）钢箍加固法。（2）粘贴加固法。（3）梁的三面或四面加做圈套法。（4）梁的单面加大截面法。裂缝控制措施有：（1）提高原材料的质量。（2）严格控制混凝土拌制。（3）提高混凝土运输、浇筑要求。（4）加强混凝土施工的过程控制。（5）加强对混凝土的养护及成品保护。

2.现浇混凝土板的裂缝控制。现浇混凝土板裂缝主要表现为龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝等問题。

预防措施如下：（1）严格控制混凝土施工配合比，对于商品混凝土的塌落度应加检查;（2）在楼板浇捣过程中派专人护筋，避免踝下负筋的现象发生;（3）混凝土浇筑前先将基层和模板浇水湿透，浇筑完毕后应采取有效的养护措施，并满足以下要求：1）应在浇筑完毕后12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;2）混凝土浇水养护时间：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7天，对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14天;3）浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;4）采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密并应保持塑料布内有凝结水;（4）在一定的时间段（一般自混凝士浇筑完成后2年内）保持空置房间内的相对湿度与室外相对湿度基本一致并不宜低于85%，这一要求可采用经常开窗的方法得以实现，有条件的地方定期洒水增加湿度则效果更好。（5）混凝土强度达到1.2N/m 2 前，不得在其上踩踏或堆放材料、安装模板及支架，以免由于振动等原因产生裂缝。

三、结语

虽然裂缝是一种人们可以接受的材料特征，但科学的要求应是将有害程度控制在允许范围内。如果不对其加以控制，严重时不仅会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，所以要提前采取必要措施预防混凝土裂缝。以上对混凝土施工过程中产生裂缝的原因分析和预防措施，很多已在施工项目中得到验证，极大地减少了因裂缝整治带来的经济与社会声誉的损失。

作者简介：王金涛（1982—），山东省平度市人，大学本科，工程师。