混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

摘 要：混凝土裂縫是長(zhǎng)期困擾建筑行業(yè)發(fā)展的質(zhì)量問(wèn)題之一。重點(diǎn)分析了影響混凝土裂縫產(chǎn)生的要素，列舉出可能引發(fā)混凝土裂縫的原因。在分析了混凝土裂縫產(chǎn)生原因和造成危害的基礎(chǔ)上，著重從混凝土設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工等方面，探討了混凝土裂縫防治措施和方法，并提出了合理、可行的建議。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；配合比；水泥；防治措施

中圖分類號(hào)：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.121

混凝土裂縫通常可分為微觀裂縫（<0.5 mm）和宏觀裂縫（≥0.5 mm）。微觀裂縫是指肉眼不可見的裂縫，它是經(jīng)常被人們忽視的問(wèn)題，但是，宏觀裂縫一般是由微觀裂縫發(fā)展而來(lái)，所以，混凝土裂縫防治不僅僅指的是宏觀裂縫，也包括微觀裂縫。

1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 原材料因素影響

1.1.1 骨料

細(xì)骨料（粒徑<4.75 mm）通常指的是砂，而粗骨料（粒徑≥5 mm）通常指的是碎石和卵石。它們都對(duì)含泥量有一定的要求，如果骨料含泥量偏大，就會(huì)使混凝土的收縮增大，進(jìn)而造成混凝土開裂。

細(xì)骨料不能使用海砂，因?yàn)楹Ｉ爸泻械穆入x子會(huì)銹蝕鋼筋，從而造成鋼筋混凝土開裂。粗骨料級(jí)配要合理，間斷級(jí)配容易使混凝土收縮增大，使混凝土開裂。

1.1.2 水泥選用不當(dāng)

水泥等級(jí)越高，則細(xì)度越細(xì)、早期強(qiáng)度越高，混凝土就越容易開裂。不同種類混凝土的使用范圍也不相同，在特定的環(huán)境中，選用錯(cuò)誤的水泥也容易使混凝土開裂。

1.1.3 水灰比不當(dāng)

單方水泥用量過(guò)大，用水量就越高，水泥漿的體積就越大、塌落度越大，保水性不良，收縮增加，進(jìn)而造成混凝土開裂。

1.1.4 水泥堿骨料反應(yīng)

水泥中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性氧化物等起反應(yīng)，析出的膠狀堿從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，從而使得混凝土脹裂，產(chǎn)生裂縫。

1.2 施工因素影響

1.2.1 施工方面

在現(xiàn)場(chǎng)混凝土振搗時(shí)，振搗或插入不當(dāng)、漏振、過(guò)振或振搗棒插拔過(guò)快，都會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，從而產(chǎn)生裂縫。混凝土振搗完畢后，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行混凝土收面，或者收面質(zhì)量不好，都會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.2.2 養(yǎng)護(hù)方面

現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑后，如果養(yǎng)護(hù)工作不到位或者養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)

不到要求（普通硅酸鹽水泥≥7 d，其他品種的水泥≥14 d），就會(huì)使得混凝土脫水，引發(fā)收縮裂縫。如果在養(yǎng)護(hù)期間過(guò)早拆除模板、過(guò)早上人上料，或者是在施工過(guò)程中構(gòu)件超載，也會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫。

1.3 環(huán)境因素

混凝土澆筑后，前面5 d其內(nèi)部溫度波動(dòng)較大。當(dāng)內(nèi)外溫差較大時(shí)，混凝土就會(huì)發(fā)生變形。如果變形遇到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生溫度裂縫。

另外，當(dāng)混凝土所處基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，就有可能會(huì)產(chǎn)生沉降裂縫；當(dāng)鋼筋混凝土處于不利的環(huán)境中時(shí)，比如過(guò)于潮濕的環(huán)境，就會(huì)使鋼筋銹蝕和膨脹，造成混凝土裂縫。在北方寒冷地區(qū)，混凝土反復(fù)凍融也會(huì)造成混凝土裂縫。

2 混凝土裂縫的危害

混凝土產(chǎn)生裂縫后，一方面，空氣中的二氧化碳等會(huì)與混凝土反應(yīng)，加速混凝土碳化，降低甚至完全破壞混凝土的強(qiáng)度；另一方面，鋼筋混凝土裂縫還會(huì)削弱混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，使鋼筋銹蝕，削弱鋼筋強(qiáng)度，從而影響建筑物的安全性和耐久性。

對(duì)于大壩、蓄水池等對(duì)防水有較高要求的混凝土建筑物，會(huì)因?yàn)榛炷亮芽p滲水而影響建筑物整體的適用性。同時(shí)，墻體裂縫還會(huì)影響住宅等裝修效果，影響美觀。

3 混凝土防裂措施

混凝土裂縫防治沒(méi)有唯一或通用的方法，需要設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)相關(guān)單位互相溝通、配合，再結(jié)合工程本身的特點(diǎn)，才能從根本上杜絕混凝土裂縫的出現(xiàn)。

3.1 設(shè)計(jì)單位防裂措施

重視對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂性的認(rèn)識(shí)，樹立“抗放兼施”的設(shè)計(jì)思想。結(jié)合筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

要保證結(jié)構(gòu)處在約束和受力狀態(tài)下，有足夠的變形余量，盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變?cè)斐傻膽?yīng)力集中現(xiàn)象。在合理的位置設(shè)置后澆帶，在剪力墻中設(shè)置暗梁，在合理的位置增設(shè)“結(jié)構(gòu)小洞”，都可以有效控制各種混凝土裂縫。

3.1.2 構(gòu)造鋼筋

在設(shè)計(jì)時(shí)，樓面、墻板等薄壁構(gòu)件應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇，使其滿足鋼筋混凝土抗裂的要求。與此同時(shí)，增加控制溫度和抗收縮鋼筋，遵循“配筋細(xì)而密來(lái)抵抗收縮應(yīng)力”的原則，適當(dāng)增加水平鋼筋的配筋率，減小鋼筋的直徑而縮小配筋間距等方法，都能有效降低鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的概率。

3.1.3 混凝土強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度等級(jí)不是越高越好，除了造價(jià)方面的因素外，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土的脆性就越大，越容易開裂。

3.1.4 混凝土保護(hù)層厚度

混凝土保護(hù)層厚度不是越厚越好，要在滿足使用環(huán)境要求的前提下，減少鋼筋混凝土保護(hù)層的厚度，進(jìn)而降低混凝土開裂的可能性。例如，調(diào)整水平鋼筋配筋方案，將剪力墻的水平鋼筋布置于豎向鋼筋外側(cè)，可以有效減小混凝土保護(hù)層的厚度。

3.2 混凝土供應(yīng)單位防裂措施

3.2.1 水泥品種選用

每種水泥品種的適用范圍是不同的，例如，礦渣水泥的耐熱性較好，火山灰水泥的抗?jié)B性較好，粉煤灰水泥的抗裂性好，普硅水泥的抗凍性好。所以，在施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體施工環(huán)境和施工天氣的不同選用合適的水泥。

3.2.2 配合比的選用

控制水灰比，使用低水化熱水泥；砂宜采用中砂，限制粉砂含量，保證石子級(jí)配良好。

3.2.3 配制工藝

在配制混凝土?xí)r，要嚴(yán)格按照石子→水泥→砂子→水→外加劑的順序投料。混凝土攪拌計(jì)量要準(zhǔn)確，攪拌時(shí)間要符合要求，堅(jiān)持開盤鑒定，堅(jiān)持對(duì)攪拌生產(chǎn)過(guò)程的全程質(zhì)量監(jiān)控。

3.2.4 外加劑的選用

引氣劑等可以有效改善混凝土的抗裂性能，但是，需要嚴(yán)格控制外加劑的品種和數(shù)量，外加劑不能隨意變更。如果必須變更外加劑時(shí)，應(yīng)作與水泥的適應(yīng)性試驗(yàn)。

3.3 施工單位防裂措施

3.3.1 施工前準(zhǔn)備階段

在混凝土澆筑前，現(xiàn)場(chǎng)的管理人員應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的形式、環(huán)境因素等制訂合理的澆筑順序或分層厚度，檢查模板的剛度和強(qiáng)度，并清除模板內(nèi)的雜物等。

3.3.2 施工中

在澆筑混凝土?xí)r，要保證其不產(chǎn)生離析，嚴(yán)格控制自由傾落高度（粗骨料粒徑>25 mm時(shí)，不宜超過(guò)3 m；粗骨料粒徑≤25 mm時(shí)，不宜超過(guò)6 m）。同時(shí)，混凝土振搗要適度，不欠振，也不過(guò)振，以混凝土不再往上冒氣泡為準(zhǔn)，適時(shí)抹壓，注意二次收面。

3.3.3 施工后的養(yǎng)護(hù)階段

保溫保濕必須同步進(jìn)行，以防產(chǎn)生溫度裂縫。養(yǎng)護(hù)工作必須在澆筑完成后12 h內(nèi)開始，并保證有足夠長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，避免產(chǎn)生干燥收縮裂縫。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度較低時(shí)，禁止上人或施加荷載，禁止過(guò)早拆除模板，在拆模過(guò)程中，要防止劇烈的振動(dòng)和沖擊。另外，筆者在工作中發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)護(hù)剪力墻時(shí)，因?yàn)闃?gòu)造具有一定的特殊性，所以不易養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)時(shí)，在模板上拆開一條縫進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)是一種簡(jiǎn)便、可行的方法。

4 結(jié)束語(yǔ)

從工程項(xiàng)目的實(shí)際情況出發(fā)，綜合混凝土各相關(guān)專業(yè)內(nèi)容，提出了合理、經(jīng)濟(jì)、可行的方法控制混凝土裂縫產(chǎn)生，這對(duì)混凝土裂縫預(yù)防工作具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]山西省建設(shè)監(jiān)理協(xié)會(huì).建設(shè)監(jiān)理實(shí)務(wù)新解500問(wèn)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2014.

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作者簡(jiǎn)介：張琨（1984—），男，山西侯馬人，助理工程師，2008年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）土木工程專業(yè)，現(xiàn)從事基建管理工作。

〔編輯：白潔