淺談混凝土結構裂紋出現的原因及其解決措施

【摘要】混凝土強度小、脆性大等特點，在使用過程中受外界以及自身因素影響，會產生裂紋，不但影響了建筑的美觀性，嚴重的甚至會因為裂紋的連通與貫穿等會影響到建筑物結構的穩定性。因此，必須要加強對混凝土結構裂紋的管理。本文分析了混凝土裂紋出現的原因，并提出相應解決措施。

【關鍵詞】混凝土結構；裂紋；施工材料

混凝土是現在建筑施工中最為常見的一種的結構，與傳統結構類型相比具有更強的穩定性與安全性，但是同時也會因為自身以及外界等因素而產生裂紋。混凝土結構裂紋是比較普遍存在的一種工程病害，小到影響建筑美觀，大到影響建筑穩定性與安全性。因此，為確保工程使用質量，必須要研究確定裂紋產生的原因，并積極尋找措施來解決此問題。

一、混凝土結構裂紋產生原因分析

1.荷載

荷載引起的裂紋即鋼筋混凝土結構在常規靜、動荷載以及次應力作用下產生的裂縫，主要可以分為直接應力裂紋以及次應力作用產生的裂紋兩種[1]。另外有與結構自重以及外力因素影響，結構物實際工作狀體同常規計算有出入，進而會在某些部位引起較大的次應力導致結構開裂。

2.溫度

混凝土結構有熱脹冷縮的特性，當結構自身或者外界環境溫度發生變化時，將會使得結構發生變形。在變形過程中，如果遇到約束，將會在結構內產生應力，如果此應力大于混凝土的抗拉強度，就會產生溫度裂縫。受溫度影響而使得混凝土結構出現裂紋，主要可以分為幾個部分：第一，水熱化。在混凝土澆筑施工完畢后，其中含有的水泥會發生水化放熱現象，導致結構內部溫度急劇升高，而因為結構體積比較大，散熱程度比較小，以及采取的輔助散熱措施不合理，使得結構表面形成裂縫。第二，施工環境溫度高。施工環境溫度過高，混凝土強度會隨之降低，同時其粘結力也不斷降低，混凝土體內游離水大量蒸發，使得結構急劇收縮而產生裂縫[2]。第三，混凝土施工接縫。在新舊混凝土接縫處，沿著接縫面中部容易形成垂直方向開裂。造成這種現象的原因，主要是新的混凝土發生水熱化現象，而就混凝土已經冷卻，兩者之間存在明顯的溫度差。

3.基礎不均勻沉降

基礎不均勻沉降會使得混凝土結構產生附加應力與附加內力，此種作用效應與其他作用效應組合后，如果超出混凝土抗拉強度，就會造成混凝土結構的裂紋。造成基礎出現不均勻沉降的原因主要包括三個方面：第一，地基土差異比較大，包括含水率、孔隙率、也行指數以及塑性指數等方面。第二，混凝土基礎差異過大，例如統一聯連續梁中，采用的是樁基礎與擴大淺基礎的混合，兩者相比較樁基礎會比擴大淺基礎沉降程度小。第三，工程施工過程中對施工環境管理不善，在建筑地基周圍對方過多物體，造成地基不均勻沉降，進而會對基礎產生負摩擦力，出現位移以及附加壓縮形變等情況。

4.施工工藝

在混凝土結構施工過程中，如果施工技術與施工工藝管理不善，極有可能會使得結構出現裂紋。第一，在結構施工過程中，鋼筋位置發生變化，使得構建受壓區有效高度降低，減小了結構護彎承載能力，在受力鋼筋垂直方向形成裂縫。第二，混凝土施工管理不善。混凝土振搗不密實，存在孔洞、麻面以及蜂窩等情況，在后期使用過程中加速鋼筋的銹蝕或者是形成荷載裂縫的源點。混凝土混合料級配不合理，水與水泥用量過多，或者是水灰比過大，致使砼凝結硬化時收縮量增加，砼表面形成不規則裂縫。在混凝土施工后初期養護管理不到位，致使結構表面失水過快，造成混凝土結構與大氣接觸的部位出現裂紋。第三，外加劑使用量過多，使得混凝土早期強度提高，水泥水熱化現象集中出現在早期短時間內，而形成溫度裂紋。

二、混凝土結構裂紋治理措施分析

1.施工材料配合比管理

施工材料是混凝土結構性能的主要影響要素，為有效控制結構裂紋，首先需要做好施工材料配合比管理。一方面，水泥。施工單位需要結合工程施工需要，與水泥供貨廠商達成供貨協議，即將大體積混凝土使用中、低水熱化水泥要求添加進去，由水泥廠家仔細來選擇硅酸鹽水泥的主要成分以及摻和物的含量，以求能夠降低水泥的水熱化程度。另外還需要將水泥的含堿量控制在0.6%以下，而Na2O含量控制在3.0～3.5kg/m3。另一方面，骨料。施工單位需要對工程當地市場進行徹底摸底考察，篩選出潔凈、級配好的中砂，以及孔隙率小和級配良好的粗骨料。

2.施工過程管理

（1）確定配合比

為降低混凝土結構出現裂紋的概率，需要確定配置的混凝土各項均勻性、流動性以及易性都能夠達到優良水平。為避免由于混凝土泌水、骨料下沉等因素而產生塑性收縮裂縫。需要在底板、墻體以及大梁澆筑施工前，根據不用標號混凝土要求來確定最佳配合比。結合實際工程經驗，根據泵送高度塌落度控制在180kg，水泥用量330kg/m3，用水量170kg/m3，水膠比在0.55，砂率為0.38配合比施工效果比較好。

（2）施工工藝管理

加強混凝土攪拌、澆筑以及振搗等施工過程。在對混凝土進行攪拌時，可以選擇兩臺SWJ-750進行強制攪，并配置兩臺HBT60-13-90S混凝土輸送泵，兩臺泵沿同拌機的方向保持一前一后、一上一下澆筑。在進行澆筑施工時，按施工環境溫度每升高2℃，增減1.5kg水，并將稻草簾事先將220m輸送管道遮蓋起來，這樣可以盡可能使混凝土拌合料塌落度保持在穩定狀態。另外，要保持入模的混凝土溫度，不可隨意加水來調整材料的塌落度。最后，還需要加強對結構的維護與管理。

結束語：

混凝土結構裂紋是施工中比較常見的一種病害，目前還沒有完全能避免裂紋產生的解決措施。但是卻可以采取相應的措施來降低裂紋的產生，充分發揮混凝土結構的優質特性，增強結構的美觀性、功能性，提高結構的安全性與投資效益。

參考文獻：

[1] 劉平.鋼砼收縮裂縫產生的原因分析及控制措施研究[J].甘肅科技，2011（12）：12-13.

[2] 劉彩虹.試析泵送混凝土裂縫產生原因及控制措施[J].科技信息，2012（34）：16-17.