談混凝土裂縫的產生原因及技術處理

侯化亭

摘要：混凝土制作簡單，且堅固耐用在各類工程建設中普遍使用，但是它也會受到各種因素的影響而產生多種質量缺陷，其中裂縫最具代表性和危害性。本文主要分析了混凝土裂縫的危害、產生的原因，并提出了一些防治的技術措施，希望能為相關工作提供一些有益借鑒。

關鍵詞：混凝土;裂縫;原因;措施

引言

混凝土結構物裂縫問題，是混凝土工程建設中帶有一定普遍性的技術問題。混凝土裂縫既影響建筑物的外觀美感，又會影響到建筑物的使用壽命，隨著裂縫的不斷擴張，混凝土內部應力結構發生很大變化，對建筑物的支撐性逐漸下降，從而導致建筑物的坍塌、傾斜、形變等，帶來不同程度的安全風險。由于造成混凝土裂縫的因素是多方面的，所以防治方面也有一定難度，有效治理的關鍵在于對照裂縫產生的原因，選用針對性的技術方法。筆者就此結合自身工作經驗進行以下分析和探討。

一、混凝土裂縫的危害

混凝土是目前使用最普遍的建筑材料，廣泛應用于房屋、道路、水利等工程項目的施工中。但是，很多混凝土結構在施工和使用過程中都存在不同程度和不同形式的裂縫現象，除滿足施工技術規定誤差范圍的少量裂縫外，多數超出技術標準的裂縫都會對構筑物造成不同程度的影響作用。輕者造成滲水問題并影響建筑物的美觀，重者降低建筑物的承重能力，影響到其結構完整性、穩定性和使用壽命，關鍵部分的嚴重裂縫甚至可能引起建筑物的倒塌，對人民群眾的生命安全構成威脅。

二、混凝土裂縫類型及產生原因

混凝土產生裂縫的原因與多種因素有關，包括：結構形變引起的裂縫，諸如高溫膨脹、低溫收縮、不均勻沉陷等;外力作用導致的裂縫，比如外力擠壓;養護不當和化學作用導致的裂縫等。具體內容如下：

（一）塑性收縮裂縫

所謂的塑性收縮指的是混凝土表面由于水分迅速蒸發流失而在凝結前引起的收縮反應。干熱或大風天氣環境是導致塑性收縮裂縫的外部誘發因素，而不合理的水灰比、凝結時間過長等是其塑形收縮裂縫的內在原因。塑形裂縫通常為兩頭細、中部寬、長短不一的形態。一般情況下，短裂隙近20～30厘米，長裂隙可能為2～3米左右，裂縫寬度約1～5毫米。造成這種現象的原因是，由于混凝土終凝前的強度很低，加之高溫或強風的影響，其表面水分蒸發過快，在較大的負壓下混凝土體積急劇收縮，從而產生龜裂現象。

（二）干縮裂縫

干縮裂縫一般發生在混凝土養護結束或混凝土澆筑完成后一周時間內，主要是由于混凝土制作中，水泥質量不高、用量不合理、集料及外加劑等性質和占比失衡等導致。水漿中水分的蒸發會產生干縮現象，這種收縮是不可逆的。混凝土存在不同程度的內外水分蒸發，混凝土受外界溫度條件的影響，表面水分快速流失，出現較大形變;受混凝土內部應力作用的約束，出現變形裂縫。隨著相對濕度的降低，水泥漿的干縮程度持續增大，產生的干縮裂縫更嚴重。[1]

（三）沉陷裂縫

沉陷裂縫也叫沉降裂縫，是由于建筑物地基土質松軟或回填土不實或浸水，導致地面沉降不均勻，或模板剛度過低、支撐力不足，尤其是在冬季，凍土在較大壓力下出現不均勻沉降，加速外部下沉趨勢，引發混凝土結構損傷性裂縫。這類裂縫具有深進或貫穿性特征，其裂縫大小和走向與沉降程度及方向直接相關，裂縫線通常與地面呈30°～45°夾角或者90°直角，較大下沉裂縫中伴有不同程度的錯位現象。

（四）溫度裂縫

在大體積混凝土表面或溫差較大的地區更容易產生溫度裂縫。混凝土在澆注硬化過程中，水泥水化會生成較高的熱量，由于混凝土體積較大，水化熱積聚限制在混凝土內部，無法有效散發，致使內部濕度快速上升，而混凝土的表面溫度在風力及氣候作用下快速散熱，從而形成較高的內外溫差，在溫差作用下產生較強拉應力，致使混凝土表面會出現裂縫。一般情況下，這種裂縫主要發生在混凝土施工中，由于施工環境中溫度不穩定，溫差變化大，所以混凝土表面的溫度裂縫更容易產生。

（五）化學反應裂縫

混凝土是由多種物質按比例混合而成，不同物質的化學成分及性質不同，經混合后相關媒介作用下其結構內部會產生一定的化學反應變化;常見的化學反應混凝土裂縫，是由堿骨料反應和鋼筋銹蝕所引起的。水泥攪拌后會產生大量的堿性離子，它們很容易與某些化學性質比較活躍的骨料發生化學反應，大量吸收水分，使其體積增大，造成混凝土結構松軟、膨脹開裂。

三、混凝土裂縫的防治技術

（一）塑形收縮及干縮裂縫防治技術

首先，要盡量選擇強度高、干縮值小的水泥，如硅酸鹽水泥，一般采用中、低熱水泥和粉煤灰水泥，以減少水泥用量。其次，水灰比對混凝土干燥收縮有很大影響，水灰比越大則干縮越嚴重，所以需要合理設計混凝土的水灰配合比，同時摻加適量減水劑。此外，應做好混凝土的早期養護工作，一般養護時間不低于14d，特殊情況下可適當延長，養護中需要覆膜且保證薄膜完好，適度澆水保濕，尤其是夏季應增加澆淋水次數。冬期施工時應適當延長混凝土的保溫覆蓋時間并涂上專用養護劑，高溫、大風天氣中應設置遮陽、擋風裝置。[2]

（二）沉陷裂縫防治技術

首先，在上部結構施工之前，應先對松軟土、填土地基進行夯實加固。其次，要提高模板的剛度和支撐強度，采用抗變形能力更高的模板材質，檢查模板是否固定牢實。另外，在澆筑混凝土時要避免大量用水，防止地基浸水軟化。同時，拆除模板的時間不應過早，要注意拆模順序。冬季模板搭建要避開凍土，必要時進行破土增厚壓實處理。以此防止混凝土因地層下陷而因應力產生裂縫。

（三）溫度裂縫防治技術

其一，預防混凝土的溫度裂縫，應盡量選擇中、低熱材質的水泥，比如粉煤灰水泥及礦渣水泥等。其二，應合理控制水泥用量和水灰比，水泥的平均用量應在450kg/m3以下，水灰比需低于0.6;在混凝土選料配制中，應加強骨料級配，可以適量摻加粉煤灰，使用高效減水劑等減少水泥用量從而降低水化熱。其三，需要提高或改進混凝土制作工藝實現有效控溫。可以結合以往的“三冷技術”再采用“二次風冷”技術，可在混凝土中適量加入某些摻合料，達到減水、增塑、緩凝的作用，以此提高拌合物的流動性、涵水性，降低水化熱、延緩熱峰出現時間，從而有效控制混凝土溫度，防止裂縫產生。

（四）化學反應裂縫防治技術

化學反應裂縫大多數發生在混凝土結構使用期間，補救難度比較大，應注意采取有效的施工措施加以預防。首先，要注意物料的合理選擇。應盡量選用低堿活性的砂石骨料、低堿水泥以及低堿或無堿外加劑，減弱化學反應強度;還要選擇適當的摻和料來抑制堿集料反沖。[3]其次，要注意施工預防。化學反應裂縫還表現為，鋼筋銹蝕體積膨脹，引發裂縫，這是由于混凝土施工中，澆筑和振搗不均使得鋼筋缺乏較厚的外部保護層，水汽及腐蝕性物質滲入混凝土內部使鋼筋發生銹蝕和體積膨脹，從而導致混凝土脹裂。產生的裂縫多沿鋼筋分布呈縱向走勢，嚴重威脅到混凝土結構的完整性。防治方法為，選用優質、高標水泥，合理搭配粗細骨料并注意施工過程中的均勻振搗和壓實，保證鋼筋處于混凝土的中部位置，提高其保護層厚度。此外，為避免外入物質對鋼筋的侵蝕，還需要在其表層涂刷防腐涂料。

結語

混凝土裂縫類型多樣，引發原因不一，直接影響到工程質量，同時存在事故風險。加強混凝土裂縫防治，必須要做到具體問題具體分析，抓住問題關鍵，選用科學合理的技術措施，才能有效防治混凝土裂縫的發生率。

參考文獻

[1]陳愛忠.建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析[J].四川水泥，2021（07）：47-48

[2]彭文強，熊國輝.混凝土裂縫成因及預防措施[J].江西建材，2021（05）：104-105

[3]王軍紅.施工過程中大體積混凝土溫度裂縫防治技術[J].建筑技術開發，2021（11）：139-140