混凝土裂縫成因與防治措施研究

摘 要：本文主要從混凝土裂縫的分類、混凝土裂縫的成因分析、預防措施以及混凝土裂縫的控制措施等方面進行了探討。

關鍵詞：混凝土裂縫；成因；防治

混凝土裂縫現(xiàn)象隨著城市建筑的逐年遞增也越來越嚴重，本文就混凝土裂縫的成因及防治措施進行了研究。

1 混凝土裂縫的分類

1.1 塑性收縮裂縫。塑性收縮是指混凝土在澆筑后凝結之前，表面因水分蒸發(fā)失水較快而產(chǎn)生的收縮。此種裂縫多在新澆注的混凝土構件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn)，一般在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，互不連貫。商品混凝土施工中為了滿足可泵性、流動性，混凝土的坍落度和砂率比普通混凝土大很多，早期強度低，所以其水分特別容易散失，表面更容易形成塑性收縮裂縫。

1.2 干縮裂縫。干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土混凝土澆筑完畢一周后或混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間。混凝土受自身材料、外部條件的影響，在凝結硬化過程中水分蒸發(fā)流失而產(chǎn)生體積收縮，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應力從而出現(xiàn)裂縫，并且這種干縮裂縫是不能恢復的。

1.3 溫度裂縫。溫度裂縫大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中尤其突出。混凝土澆筑后，在凝結硬化過程中，水泥遇水發(fā)生水化反應并產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝士的體積較大，內(nèi)部聚積的水化熱使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成較大的內(nèi)外溫差，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，而在混凝土外部產(chǎn)生拉應力，由于混凝土的抗拉強度很低，拉應力超過一定限值后就會在混凝土表面出現(xiàn)溫度裂縫。如果出現(xiàn)應力集中，裂縫會進一步發(fā)展導致結構發(fā)生破環(huán)。

1.4 施工操作中引起的裂縫。在施工中，由于工人操作不當，不按工序施工等原因（如：支模板時剛度不夠、混凝土分層或分段澆筑接頭處理不好、拆模過早等）導致出現(xiàn)混凝土裂縫。因此應嚴格施工工藝質量控制，提高工人質量意識，加強管理。

2 混凝土裂縫的成因分析

2.1 溫度裂縫。混凝土材料一般都具有熱脹冷縮的特點，在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結構裂縫常縱橫交錯，梁板類長度尺寸較大的結構，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(xiàn)，中間較密，裂縫寬度大小不一。

2.2 地基不均勻沉降。沉陷裂縫的產(chǎn)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，或者因為模板剛度不足，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(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結構產(chǎn)生裂縫。

2.3 混凝土材料的配制問題。從實踐來看，混凝土施工裂縫在很大程度上是因配置上的混合比例控制不當引起的，標準水灰配比是0.24～0.38，最低限度也要保持在0.6以下。如果使用同樣的水泥，水灰比例就直接決定著混凝土強度等級，水泥攪拌過程中，所需水量僅是水泥總重量的1/4.但為保證其流動性與混凝土澆灌的質量，水灰的比例也會應當相應的提高一些。

2.4 設計不合理。建筑工程設計方面不合理，就會引起建筑物混凝土開裂。主要表現(xiàn)為：沒有認真按照規(guī)范規(guī)程要求進行放裂縫設計，有時即使有防裂縫措施，但是不能滿足規(guī)范的要求，使裂縫得不到有效控制，影響美觀和使用；有時設計時不設伸縮縫，導致沉降過大，墻體開裂；另外，還存在墻砌體強度不夠的現(xiàn)象。

3 預防措施

3.1 材料選用。水泥：應選用水化熱較低的水泥，嚴禁使用安全性不合格水泥。粗骨料：宜用表面粗糙、質地堅硬的石料。級配良好，孔隙率小，無堿性反應；有害物質及粘土含量不超過規(guī)定。細骨料：宜用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂。外摻料：宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

3.2 配料。配合比設計：采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮。禁止任意增加水用量。配制混凝土時計量應準確，要嚴格控制灰比和水泥用量，攪拌要均勻，離析的混凝土必須重新拌勻后，方可澆灌。

3.3 配筋。鋼筋配置應嚴格按施工圖施工，尤其重視以下各點：（1）從塑性鉸區(qū)延性考慮鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響，做到強度弱梁。（2）鋼筋位置要正確。保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂，鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

3.4 模板工程。鋼筋混凝土結構裂縫的預防，在模板工程中應注意以下各點：（1）模板構造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。（2）模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。（3）合理掌握拆模時間，拆模時間不能過早，應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值。

4 混凝土裂縫的控制措施

4.1 摻入粉煤灰等外加料與外加劑。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰后，可以增加混凝土的密實度，提高抗?jié)B能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，減少水泥用量。要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內(nèi)部溫升，防止結構出現(xiàn)溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。外加劑可以從以下幾個方面來選擇。UFA膨脹劑，它可以等量替換水泥。并且是混凝土產(chǎn)生適度的膨脹。一方面保證混凝土的密實度，另一方面使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓力，以抵消混凝土中產(chǎn)生的部分拉應力。

4.2 混凝土的骨料控制。粗骨料宜采用連續(xù)級配，細骨料宜采用中砂。外加劑宜采用緩凝劑、減水劑；摻合料宜采用粉煤灰、礦渣粉等。大體積混凝土在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，應提高摻合料及骨料的含量，以降低單方混凝土的水泥用量。

4.3 優(yōu)化大體積混凝土設計。雖然大體積混凝土不布置鋼筋或者布筋較少，但可以在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。為了避免裂縫的出現(xiàn)，在設計中利用中低強度底水泥充分利用混凝土的后期強度。在工程結構設計中要特別注意降低結構的約束度。對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值，因為保護層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫。

5 結語

對混凝土裂縫成因進行研究，可以更好的對混凝土裂縫的產(chǎn)生進行預防，在建筑施工中進行控制，發(fā)現(xiàn)裂縫后及時補救，延長建筑物的使用年限。

參考文獻

[1] 張寶川.建筑工程混凝土裂縫的成因與防治措施[J].城市建設理論研究，2013（3）：166-168.

[2] 賈廷剛.淺談建筑工程混凝土裂縫的成因與防治措施[J].科技創(chuàng)新與應用，2012（3）：16-18.

作者簡介：范來東，身份證號碼：130228197709151710。