混凝土裂縫形成的原因及對策分析

王柏權

（河北盧龍縣 066400）

混凝土裂縫形成的原因及對策分析

王柏權

（河北盧龍縣 066400）

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人身安全。

混凝土；裂縫；原因；對策

建筑工程施工普遍存在裂縫現象，這不但會對建筑物外觀產生影響，還會對建筑物使用功能和耐久性構成威脅，甚至威脅人們的生命財產安全。因此，采取有效預防措施，才能確保建設的建筑物和構件安全、穩定。

1 混凝土裂縫產生的原因

1.1 設計原因

（1）設計結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫。（2）設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫（偏心、應力過大等）。（3）設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫（如墻板、樓板）。（4）設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。（5）設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

1.2 溫度引起的裂縫

混凝土結構在施工期間，外界氣溫的變化對防止混凝土裂縫的產生有較大影響。混凝土內部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結構的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關系，外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高，如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度梯度，如果外界溫度的下降過快，會造成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂。另外，外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，也會導致混凝土裂縫的產生。

1.3 塑性收縮裂縫

混凝土澆注后仍處于塑性狀態時，由于表面水分蒸發過快而產生的裂縫，這類裂縫隙多在表面出現，形狀不規則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過 50mm，但薄板結構中，如果混凝土中摻有含泥量較大的粉砂則可能被穿透。產生的原因主要是混凝土澆注后 3～4 小時左右表面沒有被覆蓋，特別是平板結構在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發過快，或者是被基礎、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產生急劇收縮，到此時混凝土強度趨近于零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂，再加上夏季施工中混凝土中摻加緩凝劑，早期強度低所以其水分特別容易散失，表面容易形成裂縫。

1.4 施工工藝控制不好及養護不當

混凝土施工中如果工藝控制不好會降低混凝土的質量性能使澆筑后的構件或結構出現裂縫。施工不當，影響鋼筋與混凝土的結合。在施工過程中模板支設不到位、支撐不牢靠時會出現沉降裂縫。在混凝土澆筑后，早期強度表面沒有被及時覆蓋混凝土表面水分蒸發過快會是混凝土表面出現裂縫。振搗過程中振搗棒漏振、過振會影響混凝土的均勻性和密實性，導致混凝土硬化后出現裂縫。

2 預防混凝土裂縫的幾點對策

2.1 設計方面

在設計上要注意到那些容易開裂的部位，如深基與淺基、高低跨處等。應考慮到由于地基的差異沉降或結構原因而引起的薄弱環節，在設計中加以解決。在構件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細、間距越小則對預防開裂越有利。具體而言，（1）混凝土中如果采用吸收率較大的骨料，干縮較大、骨料含泥量較多時，會增大混凝土的干縮性；骨料粒徑較大、級配良好時，由于能減少混凝土中的水泥漿用量，所以混凝土干縮率較小。摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱，可降低混凝土單方用水量和水泥用量，還可減少混凝土自身體積收縮。同時，在混凝土中摻加粉煤灰或高效減水劑不僅能使混凝土具有較好的和易性、可泵性、抗滲性、抗離析好，有利于混凝土表面處理。（2）配合比設計人員應深入施工現場，依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況，針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比，協助現場搞好構件的養護工作。改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱；選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑；積極采用合適的摻和料和混凝土外加劑，抑制堿骨料反應；正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。（3）根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子，控制砂的粒徑及含量，減少空隙率以減少混凝土收縮量，提高混凝土抗裂強度。

2.2 合理制定混凝土澆筑方案

在混凝土澆筑前應詳細計算澆筑次序，前后澆筑的的時間差，在澆筑的混凝土內部預先埋置冷卻管，控制混凝土溫度，并適當增加混凝土的澆筑厚度來增加混凝土的強度等級。在施工中加強對振搗棒的振動，使鋼筋充分約束住混凝土，增加混凝土的均勻性和密實性。盡可能合理科學的安排好現場協調組織管理，安排好各工種交叉作業時間，要有充足的人力、物力。同時，要依據現場的具體情況調整施工配合比，保證施工按計劃順利進行，保證混凝土供應，控制砂、骨料的含量和水泥的配比度，正確掌握混凝土的空隙率和收縮量，增加混凝土的抗裂強度。

2.3 注重對溫度的控制

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）采用改善骨料級配，用于硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量，（3）改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。（4）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱或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。（5）改善混凝土的攪拌加工工藝，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。（6）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度。

2.4 施工后期商品混凝土的養護

由于商品混凝土流動性較大，容易在早期發生混凝土拌和物沉縮裂縫，塑性收縮裂縫，干燥收縮裂縫，溫度裂縫等，因此必須加強早期養護。養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。混凝土澆注后應覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，過高過低的環境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。但由于熱擴散時間延長，混凝土強度和松弛作用得到充分發揮，使混凝土總溫差產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，防止貫穿裂縫的產生。澆筑時間不長的混凝土，仍然處于凝結、硬化過程中，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產生收縮裂縫。

總之，混凝土裂縫是一個綜合性的課題，需要設計、監理、施工及使用方等各方的重視和多方面的努力。隨著科學技術的不斷發展，以及建筑經驗的不斷積累，相信對混凝土的研究工作會取得很好的進展。

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