試論混凝土結構裂縫的原因分析及防治措施

李志榮

【摘 要】試驗和工程實踐表明，鋼筋混凝土結構通常都是帶裂縫工作的，只是有些裂縫細微，對結構正常使用并無大礙，只需稍作處理便可。但有些裂縫則應認真分析其原因，并采取相應的防治措施。

【關鍵詞】混凝土結構裂縫；塑性收縮裂縫；溫差裂縫；混凝土養護

隨著商品混凝土的出現和蓬勃發展，由于它具有施工方便快捷、質量可靠、性能穩定、生產效率高，同時又可減少噪聲污染、保護生態環境等綜合優點，使商品混凝土生產和推廣應用進入了一個新的發展階段。

但是，無數理論和工程實踐表明，鋼筋混凝土構件基本上都是帶病（裂縫）工作的，只是有些裂縫很細微，肉眼幾乎看不見（縫寬<0.3mm），它們對建筑結構的使用并無大礙，可允許其存在為美觀，只需稍作涂刷處理便可；但是有些裂縫在使用荷載作用下，或在外界理化因素影響下，會不斷發展變寬，引起混凝土碳化，有的構件混凝土保護層剝落及鋼筋外露生銹，使鋼筋混凝土構件的強度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴重時甚至發生垮塌事故，危及結構的正常使用，對此，我們必須引起高度重視并嚴加控制。由此可見，研究混凝土結構裂縫產生原因和防治措施是非常重要而迫切的。實際上，鋼筋混凝土結構裂縫的成因是復雜而多樣的，但每一條裂縫均有它產生的主要原因，找到了裂縫成因，就能找到相應的防治措施。

1 混凝土結構裂縫的原因分析

1.1 混凝土組成材料質量引起的裂縫

混凝土主要是由水泥、石子、砂子、水及外加劑等組成。混凝土所采用的原材料如果質量不合格，就會直接導致結構出現裂縫。比如：砂石級配差，或砂粒過細，會造成混凝土不規則裂縫增多；砂石含泥量超標，不僅會降低混凝土的強度和抗滲性，還會使混凝土在凝固時表面產生不規則網狀裂縫；如砂石中含有的酸性硅化物質過多，在混凝土水化凝結過程中會與水泥中的堿性礦物質發生化學反應，生成膨脹性膠質，吸水后造成局部膨脹，使構件發生爆裂狀裂縫，嚴重影響結構安全。拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較多時，對其中的鋼筋銹蝕較嚴重；采用海水或堿質泉水拌制的混凝土，或采用含堿外加劑，都會加速結構堿骨料反應。

1.2 塑性沉降裂縫

產生此類裂縫的主要原因是由于粗骨料石子在振搗后下沉時受到鋼筋和模板的阻擋，在石子下面出現大小不一的空隙；這種裂縫大多出現在澆筑混凝土后0.5～3小時，混凝土尚處在塑性狀態，混凝土表面失水（水分蒸發）時就會發生這種裂縫，大多是因為混凝土塌落度偏大所致。另外，在施工過程中，如果模板支設不牢、向下沉陷或移位，也會出現此類裂縫。

1.3 塑性收縮裂縫

此類裂縫產生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態時因表面水分蒸發過快，特別是大面積平板結構（如樓屋面、地坪等）在炎熱的夏秋季或大風天氣，混凝土表面水分蒸發過快，或是混凝土本身的水化熱過高造成的。這種裂縫多出現在混凝土表面，形狀不規則，長短寬窄不一，呈龜裂狀，其深度不超過5mm。

1.4 溫差變形裂縫

此類裂縫產生的主要原因是混凝土澆筑后，積聚在混凝土內部的水泥水化熱不易散發，使其內部溫度升高，而表面因散熱較快，溫度較低，形成較大的內外溫差，使混凝土表面出現不規則裂縫。

1.5 施工質量差引起的裂縫

在現澆鋼筋混凝土結構澆搗、預制構件制作、拆模、運輸、堆放、組裝及吊裝過程中，如果施工工藝不合理，施工質量低劣，很可能會產生各種形式的裂縫，特別是細長、薄壁結構，更容易出現裂縫。比較常見的裂縫有：

1.5.1 混凝土保護層過厚，或因澆筑混凝土時操作工人隨意踩踏負筋，使負筋下移，導致表面出現裂縫。

1.5.2 混凝土振搗不密實、不均勻或欠振、漏振，出現蜂窩、麻面、空洞，導致混凝土結構內部產生質量隱患。

1.5.3 混凝土運輸時間過長，水分蒸發過多，導致塌落度損失過多，澆筑后混凝土表面易出現不規則裂縫。

1.5.4 商品混凝土用泵送施工時，由于水灰比較大，混凝土凝結硬化時體積收縮值增大，易發生塑性收縮裂縫。

1.5.5 混凝土分層或分段施工時，接槎部位未處理好，易在槎口和施工縫部位出現裂縫。

1.5.6 混凝土早期受凍，使混凝土結構構件表面出現裂縫，或局部出現空鼓剝落、凍酥掉皮。

1.5.7 拆模過早，混凝土強度不足，使構件在其自重作用下產生裂縫。

2 混凝土結構裂縫的防治措施

2.1 嚴把原材料質量關

嚴格按照規范要求的質量標準檢驗進場的水泥、砂子、石子等原材料，當對原材料質量有懷疑時，應作抽樣復驗，不合格者不準用于工程。

2.2 塑性沉降裂縫的防治措施

在滿足泵送要求的前提下盡可能減小混凝土的水灰比和塌落度；振搗混凝土時應掌握好時間，不準欠振、超振，也不可漏振；支模板前務必將立柱底地基土夯實并鋪設通長厚度為5cm的木墊板，防止澆搗混凝土時立柱下沉引發混凝土沉降裂縫。立柱間應按規定加設水平和垂直支撐，以防止立柱位移。

2.3 塑性收縮裂縫的防治措施

澆筑和振搗混凝土后應適時作二次振搗和抹壓，并及時覆蓋塑料薄膜，防止表面水分蒸發過快，特別是夏秋季和大風天氣；在初冬和早春季節澆筑混凝土后，除適時二次振搗和抹壓外，還應及時覆蓋塑料薄膜和草簾等保溫材料，做好保濕、保溫養護，養護時間為7～14天。

2.4 溫差變形裂縫的防治措施

選用水化熱較低的水泥拌制混凝土，以降低混凝土的初始溫度，摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強度并可減少用水量和水泥用量；在夏秋高溫季節或大體積混凝土澆筑時，可采用對砂石料噴淋冷水降溫和在拌和水中摻加適量冰屑的方法，以降低混凝土拌和物的入模溫度。此外，在混凝土澆筑、振搗和抹壓后，應及時用塑料薄膜覆蓋其表面，特別是表面積較大的地面、樓（屋）面板和大體積混凝土（如筏板基礎等）表面，防止因表面散熱快、溫度低而內部水化熱積聚、溫度高，導致發生溫差裂縫。

2.5 施工質量差引起裂縫的防治措施

澆筑混凝土前，除了認真檢查模板支設的標高、截面尺寸、軸線位置和各種鋼筋的品種、規格、根數、連接情況外，還應認真檢查模板及其立柱、斜撐等的強度、剛度和穩定性等情況，檢查鋼筋保護層墊塊和上層鋼筋支撐馬凳的分布是否正確、牢靠，以及澆搗混凝土時所需馬凳和走道板是否已準備齊全；澆搗混凝土時應安排有責任心的木工、鋼筋工全程跟蹤混凝土澆搗，一旦發現模板或鋼筋有下沉、位移、松扣等現象，應及時糾正或責令暫停施工，經整改完善后方可繼續施工。分層或分段澆筑混凝土時，要用界面劑處理好槎口和施工縫；同條件養護試塊強度達到設計允許值時方可拆模；混凝土二次振搗和抹壓后應立即覆蓋塑料薄膜，冬期施工時還應在塑料薄膜上加蓋草簾等保溫材料，確保混凝土保濕、保溫養護7～14天。

[責任編輯：湯靜]