混凝土裂縫形成的原因及防治措施分析

尹 燁

(1．太原理工大學，山西 太原 030024; 2．太原市建設工程質量監督站，山西 太原 030009)

1 混凝土的優缺點以及混凝土裂縫的危害性

1．1 混凝土的優缺點

混凝土的優點非常多，它有很大承受荷載的能力，有良好的塑性，混凝土在當代建筑材料中扮演著不可或缺的角色。但是，混凝土的缺點也十分明顯，混凝土很容易裂縫，這不單單影響工程整體的美觀，而且還會大大縮短結構壽命。混凝土容易裂縫的原因就在于其本身的組成。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。在水泥與水進行化合作用的過程中，混凝土會慢慢的凝固硬化。水泥與水反應會生成水泥石，水泥石的體積與制成它使用的所有材料的體積的加和并不相等，而是小于制成它使用的所有材料的體積的加和，換句話說，就是混凝土在水與水泥反應的過程中體積會逐漸變小，這是混凝土出現裂縫最重要的原因，除此之外，還有一些混凝土內部的原因。在一些外部原因的誘導下，混凝土就會因為內部原因出現裂縫。混凝土裂縫種類非常多，形態也各不相同，發生的原因大不一樣。對于部分混凝土裂縫，通常情況下不能夠用一種原因來解釋清楚的，必須要從不同的角度出發研究發生混凝土裂縫出現的根源，這樣才能從根本上進行防治和補救。

1．2 混凝土裂縫的危害性

混凝土出現裂縫是一種常見的現象，嚴重的時候還可能發生塌陷事故，使結構不能夠正常的使用。然而部分的混凝土構件大多情況下都是帶縫工作的，一些微觀的裂縫對結構的正常使用沒有很大的危害。但部分裂縫在承受較大荷載或者在外部物理和化學原因的共同作用下，會出現混凝土最終碳化以及混凝土內部的鋼筋銹蝕的現象，這樣就會使鋼筋混凝土的強度以及剛度大大的減弱，壽命也會大大的縮短，甚至還會發生結構塌陷的情況，對結構的正常使用造成了極大的威脅，因此在混凝土使用的過程中一定要加以控制，認真研究裂縫的形態，仔細分析混凝土裂縫的成因及其對工程的功能造成的影響，并且對混凝土裂縫采取預防和補救措施，在當今的社會環境下非常重要。

2 混凝土裂縫形成的原因

2．1 制造混凝土的材料不合格

在混凝土裂縫中有一部分是因為制造混凝土的材料質量導致的，導致制造混凝土的材料質量不合格的主要原因有水泥的安定性比較差，兩種不同種類的水泥混合使用，混凝土的砂、石中含有大量的泥，配制混凝土的骨料粒徑太小，添加劑的質量不好等。

2．2 工程的地基形狀發生改變

當工程的地基出現不均勻下沉的現象時，這時混凝土的結構內部一定會有非常大的應力產生。當混凝土的結構內部產生的應力超過工程抗力的最大限度時，就會使混凝土出現裂縫，混凝土產生裂縫的具體情況根據地基變形多少來決定。

2．3 混凝土工程荷載過大

混凝土承受荷載而出現裂縫的原因是多方面的，在施工的過程中以及使用的過程中都會發生這種情況，比如在工程的早期構件損傷，承重模板拆除的時機把握不夠準確，在施工過程中荷載超出了工程的荷載范圍，原料放置和運輸的過程中墊木安放的位置不合適等，這些原因都會導致混凝土裂縫的產生。比較容易出現裂縫的是鋼筋混凝土的T梁以及臺帽等受彎構件，如果承受一定的荷載，就會出現不同程度的混凝土裂縫。在早期過程中小的混凝土裂縫通常不易發現，也無太大危害，一些較大的混凝土裂縫，或者是在關鍵構件上的混凝土裂縫，屬于有害裂縫的范圍，就必須要慎重的處理。

2．4 溫度應力產生的混凝土裂縫

混凝土與其他物質一樣，遵循熱脹冷縮的物理原理，混凝土的線膨脹系數大約是1×10－5/℃，混凝土的形狀隨著溫度的變化而變化，在混凝土構件受到強大的約束力變形不能正常進行時，混凝土構件的內部就會出現附加的應力，當溫度應力大于混凝土抗拉的最大限度時，一定會導致混凝土裂縫的出現。比如高空澆筑混凝土的過程中，如果天氣炎熱多風，再加上剛澆筑完的混凝土未及時覆蓋，往往就會導致混凝土裂縫產生。

2．5 濕度變形產生的混凝土裂縫

一般的混凝土在空氣中發生硬結的過程中，會伴隨著大量的物理化學反應發生，這時混凝土的體積就會大量的收縮，因此混凝土構件內部就會出現拉應力，在開始的一段時間內混凝土強度非常低，這時混凝土的收縮值達到最大。混凝土在干濕的作用下會發生變形，變形規律是干縮濕脹，所以，混凝土的構件如果在早期養護不好就非常容易產生裂縫。這樣的裂縫大多會出現在構件中。

2．6 因為緩慢變化而產生的混凝土裂縫

混凝土的結構構件在強大內應力的作用下，除了構件在短時間內出現彈性變形之外，它的變形會根據時間的增加而增加的特殊現象叫做徐變變形。據有關資料統計受彎構件因為緩慢的形狀變化，它的長期變形值可增加2倍～3倍，因變形量的增加而使受拉區混凝土承受拉應力，這樣混凝土就會出現裂縫。

2．7 施工過程中其他因素導致產生混凝土裂縫

由于施工原因導致混凝土裂縫出現的原因非常多。例如對混凝土構件沒有進行很好地養護，在配置混凝土的過程中水灰所占的比例太大，配置過程中攪拌時間太短、鋼筋的表面被氧化腐蝕、保護層的大小不合適、在后期的施工過程中影響到前期的混凝土、結構構件內外溫差大以及在惡劣的氣候條件下勉強進行施工等都會導致混凝土產生裂縫。

3 混凝土裂縫形成的預防及其補救措施

3．1 混凝土裂縫形成的預防措施

在施工的過程中加強原材料的控制，不合格的材料絕對不能夠進入施工現場。要根據施工條件的不同來選取和使用安全性高的水泥，選擇的骨料粒徑大小也要合適，并且保證沒有堿性反應發生，必要時降低水泥以及水的用量，這樣能夠有效地減少混凝土的收縮。在混凝土施工的過程中還要加強對配置混凝土的材料以及攪拌等方面的控制。在配制混凝土的過程中應該盡量降低水灰比、水泥以及水的用量。混凝土的施工過程應該規范化，首先要對混凝土施工地段的地基做仔細的檢測，如果遇到異常情況應該及時上報并處理。其次要同時加強對混凝土的前期養護工作，并且要適當延長養護的時間，當柱、墻等混凝土構件因為條件的限制不能進行水養護時，這時就要采取覆蓋保溫材料的方法來減少混凝土結構的收縮變形，避免裂縫的產生，對于體積比較大混凝土結構進行施工時，應保證施工的溫度控制在一定的范圍內，結構構件內外部的溫差不能大于25℃。鋼筋綁扎方式及其保護層要保證準確無誤，除此之外，鋼筋表面還要保持潔凈，如果用其他的材料代替鋼筋的話一定要考慮其對構件抗裂性能如何。

3．2 混凝土裂縫的補救措施

混凝土如果出現裂縫，應該認真的對裂縫的成因進行分析，準確地判斷裂縫對結構的危害性，小心的處理。經過長時間的混凝土施工實踐的總結，總結出了較多的修補混凝土裂縫的方法，一般情況下可以分為面處理法(主要包括表面涂抹和表面補貼法)、灌漿法，以及填充法等。

4 結語

在現階段的建筑中，完全解決混凝土裂縫的問題并不是沒有希望的，只要施工以及設計人員仔細的觀察，認真的思考，深入的研究，廣泛的學習，這樣混凝土裂縫問題通過我們的努力是完全可以避免的。

［1］《建筑施工手冊》編委會．建筑施工手冊［M］．第4版．北京:中國建筑工業出版社，2003．

［2］彭圣浩．建筑工程質量通病防治手冊［M］．第3版．北京:中國建筑工業出版社，2002．

［3］英山川，雷勁松．混凝土裂縫的鑒別及控制措施［J］．山西建筑，2007，33(7):59-61．

［4］李偉功．談混凝土裂縫產生原因和防處措施［J］．山西建筑，2012，38(4):116-117．