淺析混凝土裂縫的形成及預防措施

摘要：通過對形成混凝土裂縫的原因分析，從設計、施工及現(xiàn)場管理等方面加以克服，減少和預防混凝土裂縫的產(chǎn)生。

關鍵詞：裂縫：形；措施

為了加強對混凝土裂縫的認識，盡量避免出現(xiàn)危害較大的裂縫，本文對混凝土裂縫的形成的原因作分析、總結，并對其預防措施作以介紹。

一、混凝土裂縫形成

混凝土結構裂縫的形成復雜而繁多，就其產(chǎn)生的原因，大致可分如下幾種：

1.材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可導致結構出現(xiàn)裂縫。比如：水泥安定性不合格；水泥強度不足；水泥受潮或過期；砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大；砂石中云母、泥沙、有機質(zhì)和輕物質(zhì)的含量較高；拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高等。

2.荷栽引起的裂縫

結構受荷載后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構件，在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫。

3.溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結構內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結構內(nèi)產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。譬如，橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布，由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現(xiàn)裂縫。

4.濕度變形引起的裂縫

收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結構、現(xiàn)澆框架結構等，通常是因為養(yǎng)護不良造成。砼的收縮值一般為0.2％-0.4％，其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。

5.基礎變形引起的裂縫

由于地質(zhì)勘察精度不夠，試驗資料不準、地基地質(zhì)差異太大、結構荷載差異太大、結構基礎類型差別大、基礎分期建造、地基凍脹、基礎置于滑坡體、原有地基條件變化等原因，使基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中產(chǎn)生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能力，導致結構開裂。

6.凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉變成冰，體積膨脹9％，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結構中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導致裂縫出現(xiàn)。

7.施工工藝引起的裂縫

施工工藝涉及的面很廣，一般常見的有：砼的攪拌、運輸、澆筑、振搗各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因；模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、過早拆模等都可能造成砼開裂；砼養(yǎng)護，特別是早期養(yǎng)護質(zhì)量與裂縫的關系密切；混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫；施工質(zhì)量控制差，任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計量不準，造成混凝土強度不足和其他性能(和易性、密實度)下降，也可導致結構開裂。

二、相關措施

1.材料應選用符合規(guī)范要求的合格材料

選用水化熱較低的水泥，嚴禁使用安定性、強度不合格的水泥。粗骨料用表面粗糙、質(zhì)地堅硬、級配良好、空隙率小、含泥量不超標的石料。細骨料宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。

2.對于溫度變化和濕度變化引起的裂縫主要預防措施

一是盡量選用低熱或中熱水泥。二是合理控制水泥用量。三是合理控制水灰比。四是改善骨料級配，摻粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱。五是加強混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取冷卻、保護措施。六是加強混凝土養(yǎng)護，及時覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

3.對于基礎變形引起的裂縫主要預防措施

一是加強地基的檢查與驗收。對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利的地質(zhì)情況時，必須先對其加固處理，并經(jīng)驗收合格后，方可進行下一步施工。二是開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結構。三是合理地調(diào)整各部分承重結構的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。四是正確地設置沉降縫。

4.對于凍脹引起的裂縫主要預防措施

冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑(但氯鹽不宜使用)，可保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化；

5.對于施工工藝產(chǎn)生的裂縫可采取以下措施預防

5.1配合比設計采用低水灰比、低用水量，以減少水泥用量。砼配制時計量應準確，嚴格控制水灰比和水泥用量，攪拌均勻，振搗密實。

5.2鋼筋的配置應嚴格按圖施工。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。鋼筋的位置要正確，保護層不能過大或過小，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。

5.3模板構造要合理，模板和支架要有足夠的剛度，拆模應合理。

5.4及時養(yǎng)護，澆水養(yǎng)護有困難時，或不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋等方法。

5.5合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時。一般應先施工較深的基礎，以防基坑開挖破壞已建基礎的地基。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時，一般應施工重、高部分。后施工輕、低部分。

綜上分析，鋼筋砼結構裂縫應針對其形成，貫徹預防為主的原則，加強各方面的管理，確保結構安全，避免損失。