混凝土裂縫成因與防治措施

常歌+周博文

摘 要：混凝土裂縫是常見的建筑施工質量問題之一 ，本文在對混凝土裂縫進行分類的基礎上，分析了不同裂縫的形成原因，并提出了裂縫防治的措施及處理方法。

關鍵詞：混凝土裂縫；形成原因；防治措施

一、引 言

伴隨著經濟水平的提高，我國建筑事業發展迅速，在這些年來，商品混凝土已經越來越多地被運用到建筑工程施工中，然而，許多混凝土結構在建設與使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀，更危及建筑物的正常使用和結構的耐久性。因此，裂縫問題倍受人們關注。若采取有效防治措施，能大大降低混凝土裂縫的危害程度，因而分析混凝土裂縫成因，并采取相應的防治措施，對混凝土裂縫加以有效的控制是有著很強的現實性意義的。

二、混凝土裂縫的成因

（一）收縮裂縫。收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結構性裂縫中的主要部分。我們知道，混凝土是以水泥為主要膠結材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經過澆筑成型、凝結硬化形成的人工石材。在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～ 5倍的水。多出的這些水分以游離態形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發，從而在混凝土內部形成大量毛細孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會引起混凝土體積收縮。根據有關試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.04%～ 0.06%。可見，收縮是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強度越高、骨料越少、環境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產生收縮裂縫。

（二）溫度裂縫。溫度裂縫是由于混凝土內外溫差或季節氣溫變化過大而形成的。在混凝土澆筑過程中，水泥水化反應將放出大量的熱，使混凝土內部溫度升高并在一定齡期出現溫峰，之后下降。由于混凝土內部散熱慢而表面散熱快，必將在內外形成溫差，為協調溫度變形，混凝土表面將產生拉應力（即溫度應力），當超過混凝土抗拉強度后將使之開裂。這種裂縫多為貫穿性的，且較深，嚴重降低結構的整體剛度；一般在施工結束幾個月后出現。此外，在混凝土養護期間，若受到寒流的侵襲，也會在混凝土表面引起裂縫，但較淺，危害性也較小。

（三）沉陷裂縫。沉陷裂縫是建筑物建成后各部分發生不均勻沉降而引起的，多為貫穿性的，其位置與沉陷方向一致。建筑物墻體的八字形或倒八字形的裂縫便是一種典型的沉陷裂縫。回填土未經夯實處理，地層中含有軟弱下臥層，建筑物在使用過程中地基被水（雨水、生活用水等）長期浸泡等原因都將引起建筑物的不均勻沉降，從而開裂。另外在新建工程的地基施工中，若不做好必要的措施（如設擋土墻、地下連續墻）防止土坡失穩或地下水倒灌，會削弱相鄰老建筑物的地基承載力，從而導致建筑物沉陷開裂。在混凝土施工中，因模板剛度不足、支撐間距過大、過早拆模等因素，也會出現沉陷裂縫。

（四）其他裂縫。除上述裂縫外，在結構的施工過程還會出現各種形式的施工裂縫；在結構使用過程中也會出現不同類型的腐蝕裂縫。（1）施工裂縫 施工裂縫是由于施工中操作不當或構件本身的剛度不夠等因素引起的。如預應力工程中，張拉不當會使構件因尚末形成強度或強度不足而開裂；模板工程中，若混凝土與模板粘結則拆模或提升模板時易將混凝土拉裂；吊裝工程中，會因構件側向配筋少、剛度差或吊點不正確等因素而出現裂縫。（2）腐蝕裂縫 腐蝕裂縫是由于結構長期處于腐蝕性氣液的環境下引起的，它包括混凝土自身的腐蝕以及鋼筋的銹蝕。這類裂縫往往是由于混凝土不密實所導致的，它們通常與干縮裂縫、溫度裂縫等共同作用，導致裂縫不斷擴展，最終削弱結構的耐久性。

三、混凝土裂縫的防治

常見的混凝土裂縫防治措施有以下幾種：

（1）優化選料和配料首先，要嚴格控制混凝土材料，對各種混凝土材料進行嚴格檢查，如水泥的水化熱高低；粗骨料表面的粗細、質地堅硬與否、是否存在顯著的堿性反應、雜質含量是否超標；細骨料顆粒大小、空隙大小；除此之外，還要對各種外加劑的質量和性能進行嚴格把關。另外， 混凝土混合料的配置也關系著混凝土結構的施工質量，因此，要科學設計混凝土的配合比，盡量做到低水灰比和低用水量，并嚴格控制水泥的用量，以此減少混凝土的收縮進而避免混凝土開裂。（2）規范施工操作首先要依照結構設計制定合理的施工方案，主要注意保證模板工程和澆筑作業兩個環節的施工質量。 模板工程要嚴格按照設計要求和技術規范操作，模板構造和強度要符合設計要求，另外要加強對拆模時間的控制以預防拆模過早造成的混凝土裂縫，和拆模過晚造成的養護不足；澆筑過程中要注意充分振搗以增強混凝土的密實性，另外要注意防止離析現象的發生。（3）加強混凝土的養護混凝土養護工作的質量直接影響著混凝土結構的施工質量，因而加強混凝土結構的養護是很有必要的。 混凝土養護工作的目的是保證混凝土的良好硬化，確保其結構強度能夠真正達到設計要求。 混凝土硬化過程中， 表面干燥和內外溫差大是造成混凝土開裂的主要原因，因而混凝土養護工作的主要任務就是對混凝土進行降溫和保濕，對于一般混凝土結構來說，混凝土養護主要操作方法是灑水養護，這樣一方面能保證混凝土在整個硬化過程中表面都是濕潤的，另一方面也幫助混凝土溫度逐漸降低到環境溫度而避免溫度裂縫的出現。 但對于大體積的混凝土結構，應采取其他降溫措施，因為大體積的混凝土容易出現集中的水化熱，如拆模后立即覆蓋薄膜，濕麻袋等以起到隔離外界環境和降溫保濕的作用，避免溫度裂縫。總而言之，混凝土裂縫已經成為建筑工程中混凝土結構施工的常見病害，只有加強對混凝土裂縫的防治才能保證建筑工程施工質量的不斷提高。 結合混凝土裂縫的成因，筆者認為混凝土裂縫的防治應從材料、施工和養護三個方面入手，只有這樣才能切實減少混凝土裂縫的出現和控制混凝土裂縫的危害程度，確保混凝土結構安全和提升其使用性能。

四、小 結

混凝土裂縫問題是項技術難題，長期困擾工程界。近年來，隨著高早強型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推廣、混凝土強度等級的提高、大體積混凝土的涌現，在取得成效的同時也使裂縫問題更為突出，甚至成為混凝土質量問題的焦點。而目前混凝土裂縫主要是收縮變形和溫度變形所致，控制這些裂縫除了廣大工程建設人員在設計與施工方面采取相應措施外，也需要科研人員盡快地研制出能減少水泥收縮和水化熱的高效材料，從而將裂縫問題降低到最小限度。

參考文獻：

[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）.