略論混凝土裂縫的成因及控制方法

摘要隨著建筑工程中混凝土結構應用越來越普遍，在施工中出現了大量的混凝土裂縫，嚴重影響了建筑物的使用安全。當混凝土裂縫的寬度超過規定的限值時，會影響建筑物和構件的適用性和耐久性，不僅有損外觀形象，還會造成鋼筋外露、腐蝕并減小建筑結構抵抗荷載的能力，降低建筑結構的整體性和剛度。本文對建筑工程混凝土裂縫產生的原因進行分析，探討了防治的措施。

關鍵詞建筑施工 混凝土裂縫 成因

中圖分類號:TU755文獻標識碼:A

1 土裂縫的成因

(1)建筑結構設計的原因。建筑設計不合理會導致混凝土結構中出現裂縫，主要表現在:結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫;對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫;構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫;未充分考慮混凝土構件的收縮變形;采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。混凝土在硬化過程中，由于水分蒸發、體積逐漸縮小，產生收縮，而板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展，當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定程度時，必然引起現澆板的開裂。

(2)干縮裂縫。干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果:混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間，大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

(3)塑性收縮裂縫。是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20~30cm，較長的裂縫可達2~3m，寬1~5mm。其產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等等。

(4)施工工藝及養護的原因。首先，混凝土拌和不勻、拌和時間過長，運輸時間過長、運輸泵送時改變了配合比，澆筑順序不合理、速度太快等施工會改變混凝土的質量，降低混凝土的性能，引起澆筑后混凝土結構或構件的裂縫。現場振搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗抽撤過快，會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的發生。

其次，混凝土的養護可改變混凝土的水化反應速度，影響混凝土的強度。養護時保持濕度越高、氣溫越低、養護時間越長，則混凝土收縮越小。在養護的過程中必須嚴格控制混凝土的水化熱，對拌和好的混凝土進行預冷卻以降低溫度，使澆筑后混凝土的最高溫度與溫度梯度最小，外界對混凝土的約束最小。混凝土養護的目的是為了保證混凝土的正常凝結、硬化。混凝土養護時間過短，保持的濕度過低都會使得混凝土收縮變大，會引起裂縫。 最后，施工中，振搗棒直接擱在鋼筋上進行振動，鋼筋被擾動，同時使得澆筑完的混凝土過早受到振動，影響了鋼筋與混凝土的握裹作用，也影響了混凝土的均勻性與密實性。

2 混凝土裂縫的控制方法

要想有效地控制裂縫的產生，首先要在建筑結構設計中，應處理好處于約束狀態下的結構設計，盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間。混凝土工人在澆筑時，對裂縫容易發生部位和負彎矩筋區域，應鋪設臨時活動跳板，擴大接觸面，分散應力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。還要注重混凝土原材料的選擇和配比，以及根據施工現場合理施工， 根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子，控制砂的粒徑及含量，減少空隙率以減少混凝土收縮量，提高混凝土抗裂強度。在凝土出現裂縫的情況下，修補措施主要有以下一些方法:表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結構加固法，混凝土置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中切實抓好混凝土的配和比設計、施工工藝、切縫時間和深度、混凝土的養護等各個環節，通過改善混凝土的質量并采取有效的澆注后的防治措施，混凝土的裂縫現象是可以避免的。