淺談混凝土裂縫成因及防治措施

【摘 要】 結合混凝土在工程中的廣泛應用，從多種角度分析了混凝土裂縫的產生原因，提出了減少或避免混凝土裂縫的措施，以提高混凝土工程的貢量，延長建筑物的壽命，增強施工企業競爭力。由于橋梁混凝土裂縫的產生嚴重影響了橋梁的使用性能，為了進一步加強對混凝土橋梁裂縫的認識，通過淺析混凝土橋梁裂縫的各種成因，研究在設計、施工過程中控制裂縫的可行性辦法，以起到提前預防的作用。

【關鍵詞】 混凝土；裂縫；原因；防治

混凝土有很多優點，它承受荷載的能力很大，可塑性好，它是當代重要的建筑材料之一。但是，混凝土也有美中不足之處，它很容易產生裂縫，這不僅影響美觀，而且也影響結構壽命。混凝土裂縫種類很多，形態各異，發生的原因不盡相同。對于某些裂縫，往往不容易用一種原因解釋清楚，要從多種角度去研究發生的根源，從根本上加以治理。

1 混凝土裂縫的種類及成因

1.1 溫度變化引起的裂縫

一年四季溫度不斷變化，但變化相對緩慢，對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移，一般可通過橋面伸縮縫、支座位移或設置柔性墩等構造措施相協調，只有結構的位移受到限制時才會引起溫度裂縫。在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱，內部溫度很高，內外溫差太大，致使表面出現裂縫。若施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，易出現裂縫。突降大雨、冷空氣侵襲、日落等，會使結構外表面溫度突然下降，但因內部溫度變化相對較慢而產生溫度梯度，出現溫度裂縫。

1.2 收縮變化引起的裂縫

塑性收縮常發生在施工過程中，混凝土澆筑后4h～5h。塑性收縮所產生的量級很大，可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂底板交接處，因硬化前沉將不均勻將發生表面的順腹板方向裂縫。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發生化學反應引起的收縮變形，一般不做計算。混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，呈龜裂狀，形狀沒有任何規律。

1.3 施工工藝質量引起的裂縫

混凝土保護層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構件的有效高度降低，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，是導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點。混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數小時后發生裂縫，即塑性收縮裂縫。混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發過多，引起混凝土坍落度過低，使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。

2 裂縫的防治措施

2.1 減少溫度突變對混凝土的影響

在原材料選擇方面要根據不同的施工環境，選擇不同品種的水泥，特別是對于大體積混凝土的施工一定要選擇低水化熱的水泥，減少內外溫度差，降低混凝土裂縫產生的機率。混凝土澆筑成型后，應及時覆蓋養護，對于表面積大的板類結構或大體積混凝土可采用蓄水養護；覆蓋材料宜采用保水性較好的草袋、麻袋，并指派專人巡查，保證混凝土濕度和外部水的供應，緩解混凝土的干縮從而達到減少混凝土裂縫產生的目的。在覆蓋前進行二次壓模防止表面裂縫的產生。采用覆蓋養護的前7天必須派專人24h不問斷的澆水養護。后7天必須每天澆水養護不少于7次或以混凝土表面保持濕潤為標準，從而預防收縮裂縫的產生。

2.2 提高混凝土的施工工藝

墻柱體等垂直結構分層澆筑時，如澆筑速度太快，下層混凝土在硬化初期可能發生沉降，產生橫向裂縫。澆筑此種混凝土時，嚴格控制混凝土澆筑速度，并指派有經驗的專業人員進行觀察；同時在混凝土澆筑時隨時加固模板支撐，避免混凝土沉降脹模，阻止裂縫產生。振搗不足部位混凝土構造比較疏松，拆模后易出現蜂窩、麻面。過振部位則粗骨料下沉，表面浮漿泌水，中間砂漿富集，易由表及里發生塑性裂縫和干縮裂縫。提高操作人的操作水平，操作時必須認真有序地對混凝土進行振搗，振搗器應快插慢拔，同時振搗不能用振搗器一直振搗構件鋼筋或模板，在振搗時要適當控制振搗時間防止過振。

2.3 減少施工荷載對混凝土結構物的沖擊

由于現代建筑外立面變化豐富，功能要求多樣，造成混凝土平面布局復雜多變，伸縮縫、后澆帶設置不盡合理；梁的跨度大或一味追求經濟造成結構中的受力鋼筋截面偏小、板厚太薄、配筋位置不當、節點不合理、構件斷面突變和開洞留槽引起應力集中，產生裂縫。混凝土澆筑后，在早期強度和彈性模量均不很高的情況過早地施加超過混凝土承載能力的施工荷載，或在混凝土強度未達到拆模強度要求的前提下，就過早拆除支撐底模板，使混凝土結構過早承受荷載，導致混凝土在受拉區出現不能愈合的裂縫。混凝土澆筑成型后必須養護2d～3d，之后再在混凝土結構構件上進行施工作業，此時施加的荷載盡可能輕，如確實需要加較重荷載，也應盡可能分散堆載。同時拆除模板底支撐前必須要有拆模強度試驗報告，達到拆模強度標準，并經有關部門審查后方可拆除底模支撐。

3 結語

從上述的分析可以看出，導致混凝土產生裂縫的因素多種多樣，由于混凝土是多元多相非均質的復合材料，因而從開始施工就會發生骨料下沉、漿體上浮和振搗不當局部漿體富集現象，要有效控制混凝土裂縫，就必須要了解混凝土裂縫產生的原因，可以從結構設計，混凝土原材料到施工工藝，養護等方面人手進行分析，再根據相應原因采取相應措施，從而最大限度地減少或預防混凝土裂縫，確保混凝土及混凝土結構構件的質量。以上是本人對混凝土施工中出現的質量問題與應對措施的初步見解。在實際施工中，由于所處的環境變化大，施工難度不一，會碰到許多復雜的新難題，有待同行們努力鉆研，共同克服施工難題。

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] 何星華.建筑工程裂縫防治指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2005

[3] 彭圣浩.建筑工程質量通病防治手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2003

[4] 鄔雄華，江春芳.淺述混凝土裂縫分析及預防控制技術[J].山西建筑，2007，33（12）：161—162