研析砼裂縫成因及其防治措施

楊宗岳

（陜西建工第二建設集團有限公司，陜西 寶雞 721000）

砼是一種由砂石、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質拌合材料。科學研究表明，砼結構裂縫是不可避免的，其形成和產生是材料本身固有的特性。其實，砼構件大都是帶縫工作，我們必須清楚裂縫的危害程度，掌握其成因，從設計角度、施工工藝等方面控制裂縫，使其對結構承載力、使用功能和安全可靠性的影響在可控范圍內。

一、裂縫的分類

根據裂縫對結構產生的影響，分為無害和有害裂縫。無害裂縫指結構內部的微觀裂縫，寬度在0.05mm以內，不會對結構承載力和使用產生影響。有害裂縫則是對結構承載力和正常使用功能產生影響。后者是前者在荷載效應下的發展和延續，所以，必須控制裂縫在允許范圍內，使其不會發展到有害程度，確保結構構件的承載力和使用功能不受影響。裂縫根據成因，分為荷載裂縫、變形裂縫以及化學銹蝕裂縫。

二、裂縫成因及防治措施

1 荷載裂縫：分為直接荷載作用引起的裂縫和結構次應力引起的裂縫。當構件受到外荷載作用或次生應力作用而產生的內部拉應力超過砼極限抗拉強度時，就會產生裂縫。在荷載標準值作用下是允許出現裂縫的，但其裂縫寬度，不得超過規范限值。在施工階段，往往注重的是施工荷載對結構構件裂縫的影響。

（1）施工過程中，砼處于早期強度，過早的樓面堆載會產生施工荷載裂縫，嚴重情況下會壓酥砼。（2）模板支撐體系，方木龍骨的間距不能小于200mm，當間距大于200mm時，構件厚度小于120mm，澆筑完砼后撤去施工荷載，多層板會在原施工荷載下的變形恢復，對剛澆筑的砼在終凝強度很低的情況下產生反彈力引起內應力，在砼表面會產生規則裂縫。控制措施：砼澆筑完后，及時養護，待砼終凝后允許上荷載的情況下分散分批上荷載。

2 變形裂縫產生的機理和防止措施

因溫度變化、收縮或不均勻沉陷等因素引起的變形得不到滿足時引起應力，應力超過砼極限抗拉強度時產生裂縫。

（1）溫度裂縫：由于氣候情況變化或構件內外溫差效應而導致裂縫。根據溫度變化的因素，分為構件內部溫度效應裂縫及構件內外溫差引起的裂縫。

①內部溫度裂縫：在大體積砼或高強度砼施工中，砼硬化過程水化熱形成的構件內外溫差效應，導致與砼表面溫度和外界環境溫度相差較大，加之受約束作用，產生水化熱裂縫。通常，大體積砼當內部與表面溫差超過25℃，表面與環境溫度差超過15℃，最高澆筑溫度大于28℃，且斷面溫度變化梯度較大時，容易出現水化熱裂縫。防止措施：采用粉煤灰水泥等水化熱低的水泥，降低水灰比、摻粉煤灰來減少水泥用量，分層分塊澆筑砼、加強養護，在砼表面配置少量的抗裂鋼筋或摻入抗裂纖維。

②外部溫度變形裂縫：由于外界溫度變化，使砼產生脹縮變形受到約束時，產生應力，當應力大于砼極限抗拉強度時，產生溫度變形裂縫。在主體結構主要是頂層重、下層輕、兩端重、中間輕、向陽重、背陰輕。一般民用建筑，夏季屋面受太陽輻射，表面溫度可達55℃-65℃，而室內溫度一般在25℃-35℃；在冬季，屋面溫度約在-10℃--15℃，而室內溫度一般為16℃-25℃，可見，屋面內外溫差達25℃-30℃。要防止裂縫，必須對屋面進行節能處理，加設保溫層。砼的溫度變形裂縫由于其約束程度不同產生較大的差異。砼構件的約束分為內約束和外約束，砼的溫度裂縫絕大多數與外約束有關，例如，屋面板在柱和梁約束下，在較大溫差應力作用下，梁柱板的交界處產生與梁柱平行的裂縫；表面積較大、厚度較薄的板，由于梁的約束，其溫度裂縫大多在端部板的四個大角形成45度的斜向裂縫。總之，溫度裂縫由于溫度分布、溫差大小、約束程度和構件類型的不同，其溫度裂縫的形狀和產生的部位都有較大的差異。隨時間的推移，溫度裂縫會逐漸開展，甚至發展到有害裂縫。

（2）收縮裂縫:砼在硬化過程中，由于其體積的收縮、外界溫度的變化，導致砼內部產生收縮應力。當超過砼極限抗拉強度時，在有約束的情況下，產生收縮溫度裂縫。主要分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫。

①干縮裂縫：多出現在砼養護結束后或砼澆筑完畢后一周左右，水泥漿中的水分蒸發產生干縮，這種干縮是不可逆的。干縮裂縫產生主要是由于砼內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。砼受外界條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部溫度變化較小變形較小，較大的表面的干縮表型受到砼內部約束，產生較大的拉應力而產生裂縫。砼的干縮變形主要與砼的水灰比、水泥成分、水泥和外加劑用量有關。預防措施：采用粉煤灰等低熱水泥、減少水泥用量，控制好水灰比、摻加適量減水劑，加強砼早期養護、延長養護時間，在結構中設置合適的收縮縫。

②收縮裂縫：是終凝前，砼表面因失水較快而產生的收縮。一般在干熱和大風天氣出現。因為，砼在終凝前強度很小。受外界環境影響，表面失水較快，造成砼毛細管產生較大的負壓而使砼體積急劇收縮，而此時砼的強度無法抵抗本身干縮應力，產生龜裂現象。因此，一般選用普通硅酸鹽水泥，嚴格控制水灰比，及時灑水覆蓋，加強養護措施。

（3）基礎變形引起的裂縫：當基礎出現不均勻沉降時，構件受到強迫變形，而使內部產生變形應力，超過砼極限抗拉強度時，產生裂縫。在設計上一般采取設置后澆帶、沉降縫等措施消除基礎變形引起的裂縫。

3 化學腐蝕引起的裂縫：當砼構件處于腐蝕性介質環境時，由于砼保護層過薄，特別是密實性不良，介質中的氯離子和水中的氧會使砼中的鋼筋生成氧化鐵，體積增大，使周圍砼體積膨脹甚至剝落。一般采取加厚保護層、增強防水能力的措施。

結語

裂縫是砼構件普遍存在的現象，它的出現和發展會對構件的承載力、建筑物的正常使用功能、砼結構的防水抗滲能力等產生影響，必須對砼裂縫的成因以及防治措施進行研究，采取科學的預防措施防止有害裂縫的發展，保證結構構件和建筑物的使用安全。

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.

[2]李瑞華,梁斌萬.混凝土施工中非結構性裂縫產生原因及防治[J].施工技術，2002（4）.