混凝土裂縫的產生原因及預防措施

方曉青

永城職業學院（476600）

混凝土裂縫的產生原因及預防措施

方曉青

永城職業學院（476600）

混凝土裂縫的出現會嚴重影響混凝土結構的整體性和耐久性，從而影響到混凝土結構的使用功能及安全性能。文章從干縮、沉陷和溫度三個方面論述了裂縫產生的原因，并從原材料及養護等方面分析了預防這三種裂縫產生的措施。

混凝土裂縫；干縮裂縫：沉陷裂縫；溫度裂縫

近年來，隨著國民經濟和建筑技術的發展，混凝土結構以其材料廉價物美、施工方便、承載力大、可裝飾強的特點，日益受到人們的歡迎。同時，混凝土的開裂是工程建設中普遍存在的技術問題，裂縫一旦形成，特別是基礎貫穿裂縫出現在重要的結構部位，危害極大，它會降低結構的耐久性，削弱構件的承載力，還會危害到建筑物的安全使用。因此，如何更好地預防混凝土裂縫是一個值得關注的問題。

1　混凝土裂縫的產生原因

1.1干縮裂縫的產生原因

干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發的程度不同而導致不同的變形結果。混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大；內部濕度變化較小，變形較小。較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大的拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越快，干縮裂縫越易產生。

干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫，寬度多在0.05～0.2 mm［1］。大體積混凝土干縮裂縫以平面部位多見，較薄梁板的干縮裂縫多沿其短向分布。混凝土干縮主要與混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。

1.2沉陷裂縫的產生原因

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實，或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因模板剛度不夠，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

沉陷裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般與地面垂直或呈30°～45°角方向發展。較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。

1.3溫度裂縫的產生原因

溫度裂縫多發生在混凝土澆筑后，在硬化過程中受氣候變化影響，又因混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，形成內外部較大的溫差，使混凝土表面產生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃時，混凝土內便會產生10 MPa左右的拉應力）［2］。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫。

溫度裂縫多發生在混凝土施工的中后期。溫度裂縫的走向通常無一定規律，大面積結構溫度裂縫常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構，溫度裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。溫度裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常中間粗兩端細，冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍、抗疲勞及抗滲能力等。

2　混凝土裂縫的預防措施

2.1干縮裂縫的預防措施

干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂，影響混凝土的承載力等，其主要預防措施有：

1）選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

2）混凝土的干縮裂縫受水灰比的影響較大。水灰比越大，干縮裂縫越大，因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比，同時摻入適量的減水劑。

3）嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。

4）加強混凝土的早期養護，適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。

5）在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2.2沉陷裂縫的預防措施

1）對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。

2）保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，使地基受力均勻。

3）防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。

4）模板拆除的時間不能太早，要注意拆模的先后次序。

5）在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

2.3溫度裂縫的預防措施

1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

2）減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450 kg/m3以下［3］。

3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下［3］。

4）改善骨料級配，摻入粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。

5）改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統三冷技術的基礎上采用二次風冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。

6）在混凝土中摻入一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。

7）高溫季節澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。

8）大體積混凝土要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。

9）在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差，預留溫度收縮縫。

10）在澆筑混凝土前宜在基巖或老混凝土上鋪設5 mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷，減小約束。

11）混凝土澆筑后及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節，混凝土表面應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。

12）混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料，將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。

3　總結

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對干縮裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫進行認真研究、區別對待，在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，才能保證建筑物和構件的安全、穩定。

［1］劉軍.試論常見水工混凝土裂縫的種類及預防措施［J］.甘肅科技縱橫，2008（1）：118.

［2］馬順利，劉艷.淺談水工混凝土常見裂縫與控制措施［J］.山西建筑，2010（2）.

［3］何星華，高小旺.建筑工程裂縫防治指南［M］.中國建筑工業出版社，2005.