混凝土結構裂縫成因與防治

梁偉晶,王春風

1 混凝土結構裂縫

1.1 混凝土開裂的時間順序

開裂的時間順序為：①早期干縮裂縫及塑性裂縫；②溫度應力裂縫；③干燥收縮裂縫；④菏載變形裂縫。

1.2 早期干縮裂縫及塑性裂縫

1）早期干縮裂縫。早期干縮裂縫是指混凝土拌和物在澆注完畢后，在干熱風大的季節里，由于混凝土表面水份蒸發快，出現失水干縮而發生的裂縫，早期干縮裂縫一般在混凝土初凝前就已發生，若不加以處理和養護，局部裂縫將會貫穿整個混凝土結構。處理控制這種裂縫的措施是在初凝前，對其表面用木抹子進行再次拍壓抹平，并立即在表面覆蓋保溫養生，即可消除這種裂縫的在發生。

2）塑性裂縫。混凝土澆注成型后初凝前，混凝土拌合物中的粗骨料始終處于一種自由體，在自身重力的作用下緩慢下沉，水泥凈漿浮至混凝土表面。若是素混凝土，裂縫是表面素漿在硬化時產生的干裂裂縫，只要在混凝土初凝時予以壓光即可以解決。若是鋼筋混凝土在沒有達到初凝前，鋼筋下方混凝土處于下沉狀態，而鋼筋上面混凝土被鋼筋支護，在鋼筋上表面沿著鋼筋方向產生裂縫。施工中常能目測到，由于鋼筋保護層厚度不足產生的此種裂縫。這種裂縫一般只達鋼筋表面為止。保證保護層厚度即可解決此現象，而控制混凝土泌水量小于0.3 cm3/cm2是控制塑性裂縫的關鍵。

1.3 溫度應力裂縫

水化熱開裂常在大體積混凝土表面發生，由于混凝土內的水泥在水化過程中要產生大量的水化熱造成混凝土內外溫差，大體積混凝土更為明顯，當溫差超過一定限度，混凝土的抗拉強度小于混凝土的熱漲應力時，便會產生混凝土應力裂縫。這種裂縫主要出現在大體積混凝土及冬季施工的混凝土。溫度應力裂縫一般出現在混凝土澆注后一周內的齡期發生。裂縫控制常采用以下措施：

1）降低水化熱引起的升溫。采取使用低熱水泥，盡量降低配合比中水泥用量，即通過摻加減水劑及粉煤灰的方式實現。粉煤灰不僅降低了混凝土的水化熱而且可推遲溫峰發生的時間，使溫度曲線變得和緩，降低了裂縫產生的機率。

2）降低混凝土內外溫差。采取降低集料入倉溫度、混凝土中預埋冷卻水管降溫、混凝土表面覆蓋保溫、表面保濕養生等措施來避免混凝土內外溫差形成的有害裂縫。

3）采取薄層澆注以利散熱等措施。

1.4 干燥收縮開裂

此種裂縫是由于毛細管壓力造成的，混凝土中的毛細管孔隙在混凝土干燥過程中逐步失水變形，產生很大的毛細管張力，混凝土體積收縮產生變形，由于周圍存在約束，內部產生拉應力，一旦超過混凝土材料的抗拉強度，就會發生收縮干裂，此種裂縫段發生在3個月齡期以后，且終結時間很長。控制措施是減少單方混凝土的用水量，使用對收縮抵抗性高的骨料，如石灰巖碎石，設置防收縮鋼筋等。

1.5 荷載變形裂縫

這種裂縫一般可在以下兩種情況生成：一是在混凝土結構還未達到設計要求的強度時，被車輛或重物的碾壓碰撞而造成的變形縫；二是混凝土已達設計強度而在混凝土薄壁結構上撞擊或超荷載堆放而造成的裂縫。一般為貫穿性裂縫。

2 混凝土裂縫的防治

1）從材料及混凝土配合比著手，在保證強度和工作性的情況下降低單位用水量、水泥用量來降低裂縫的產生。

2）施工單位要重視混凝土施工質量，加強質量管理，要嚴格控制材料計量和混凝土的坍塌度，重視振搗、覆蓋養生等工作，鋼筋保護層厚度一定要準確。

3）嚴格控制拆摸板時間，嚴格按圖紙強度要求施加予應力，施加臨時荷載時要作施工荷載的驗算工作，來控制結構荷載裂縫的產生。