試析混凝土施工中常見裂縫的類型及其原因

摘要：在建筑施工項目中混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象比較常見，它直接關系到工程項目的整體質量，成為建筑施工中的技術性難題。因此，根據(jù)工程的實際情況以及施工現(xiàn)場的環(huán)境，對混凝土裂縫的預防和治理顯得格外重要。本文通過對混凝土裂縫進行概述，分析其概念，詳細闡述混凝土裂縫的類型及其形成原因，為預防和治理混凝土裂縫提供參考依據(jù)。

關鍵詞：混凝土 裂縫 控制 收縮 溫度

1 裂縫的基本概念

混凝土結構出現(xiàn)裂縫是不可避免的，這在關于混凝土強度的微觀研究和工程實踐中得到證明。對沒有承受荷載的混凝土結構通過先進的設備進行檢測，證實其內部存在微觀裂縫，該裂縫主要分為粘著裂縫、水泥石裂縫、骨料裂縫三種。①粘著裂縫：出現(xiàn)在骨料的周圍，是在骨料與水泥石的粘接面上出現(xiàn)的裂縫。②水泥石裂縫：出現(xiàn)在骨料之間，是指水泥漿中出現(xiàn)的裂縫。③骨料裂縫：指骨料本身固有的裂縫。

上述裂縫在混凝土中分布不規(guī)則，并且是非貫穿的，由于混凝土自身具備的抗壓和抗剪性能，所以在極限變形內可以承受一定的拉力。當混凝土裂縫受到的外力、溫度以及內部化學反應產生的應力達到一定程度時，這些裂縫就會不斷擴大、逐漸連接貫穿，形成宏觀裂縫。

宏觀裂縫在鋼筋混凝土結構中的形成原因：

①荷載裂縫：各種靜力和動力荷載直接施加在鋼筋混凝土結構上所產生的裂縫。②變形荷載裂縫：鋼筋混凝土結構受到溫度變化、混凝土收縮、地基沉降等因素的影響，導致結構的形變受到約束進而產生裂縫。

2 常見裂縫的類型及原因

混凝土作為重要的建筑原材料，由水、粗細骨料、膠結材料混合而成，攪拌均勻硬化密實成型的人工石材，具備好多優(yōu)點。但是混凝土的離散性比較大，并且在硬化初期對各種因素比較敏感，導致出現(xiàn)一些裂縫。這些裂縫直接影響建筑結構和構件的質量，進而破壞工程項目的整體性和鋼筋的耐腐蝕性，削弱其剛度，最終影響工程項目的持久性和耐火性。

在施工過程中為了更好地認識裂縫，并對裂縫進行控制和預防，下面對施工現(xiàn)場常見的混凝土裂縫進行闡述。

2.1 收縮裂縫

在施工過程中，混凝土受水分蒸發(fā)和溫度降低的影響使得體積收縮變小，該收縮是構成混凝土收縮的重要部分，被稱為溫度收縮，而自收縮，是由混凝土自身的水化作用所產生的體積變小，收縮量只占溫度收縮量的1/5～1/10，通常將自收縮歸入溫度收縮內進行統(tǒng)一分析和研究。在施工過程中，根據(jù)測量計算混凝土最終收縮量為0.2%～0.45%，混凝土收縮裂縫有以下三種：

2.1.1 塑性收縮裂縫

受天氣炎熱、大風以及水化熱等因素的影響，導致澆筑完處于塑性狀態(tài)的混凝土出現(xiàn)裂縫。根據(jù)檢測結果：當混凝土表面的水分蒸發(fā)率超過0.5kg/m2h，導致混凝土產生急劇收縮，尤其是流動性比較大的混凝土較為明顯，塑性收縮值為（60～100）×10-4，如果混凝土沒有進行收水和二次搓毛壓平處理，對于表面系數(shù)大，水灰比較大的薄壁構件，因失水過多、過快，使得混凝土容易產生塑性收縮裂縫，一般裂縫寬度在0.5～2mm。

2.1.2 沉降收縮裂縫

混凝土在澆筑過程中、澆筑成型后以及初凝前容易產生沉降收縮裂縫。受自身重力的影響下，骨料在混凝土拌合過程中出現(xiàn)下沉，出現(xiàn)水向上升，產生所謂的泌水。混凝土在鋼筋的作用下，出現(xiàn)一部分被鋼筋支撐，而鋼筋兩側和下方的混凝土出現(xiàn)下沉，導致混凝土沿著鋼筋的表面出現(xiàn)裂縫。沉降收縮裂縫對于流動性較大或水灰比較大的混凝土表現(xiàn)得尤為嚴重。通常情況下，裂縫沿著主筋方向出現(xiàn)在混凝土的表面，并且裂縫呈棱形，寬度為1～2mm。

2.1.3 干燥收縮裂縫

由于混凝土水分蒸發(fā)，使得表面變得干燥，在硬化過程中使得混凝土體積收縮變形，混凝土受形變約束的影響出現(xiàn)干縮裂縫。在混凝土失水干燥的過程中，由于混凝土中毛細管逐漸變形產生細壓力，導致混凝土體積收縮變形，進而產生干燥收縮裂縫。另外，混凝土中的毛細管孔隙與水灰比有關，隨著混凝土水灰不斷增多，毛細管的空隙逐漸變大，最后混凝土收縮體積也逐漸增大。受周圍約束的影響混凝土內部將產生拉應力和拉應變，拉應力達到一定程度時，必然引起干燥收縮裂縫的出現(xiàn)。實踐研究結果表明：當混凝土中水泥用量和水灰比較大時，產生的干燥收縮變形也相應地變大，并且混凝土的收縮延續(xù)時間變長，如果混凝土保溫措施不到位，就會導致早期收縮加劇。

2.2 材料質量影響的裂縫

①水泥質量：水泥質量不符合工程要求，如：水泥定性不合格、存放時間過長等，使得混凝土的澆筑構件表面出現(xiàn)裂縫。②砂石質量：在混凝土硬化、干縮后，受砂石級配低、砂粒粒徑小以及含泥量大等的影響，會使混凝土產生裂縫。③反應性骨料或風化巖使用不當：處于水中或潮濕狀態(tài)的混凝土，反應性骨料與水泥中的堿分子發(fā)生反應，導致堿-骨料體積發(fā)生膨脹，使混凝土出現(xiàn)裂縫。④摻用氯鹽不適當：為了加速水泥的凝結硬化，以及提高混凝土的早期強度，對混凝土進行加入氯鹽處理，但是氯鹽銹蝕鋼筋，導致混凝土保護層沿鋼筋方向產生裂縫。

2.3 施工質量影響的裂縫

2.3.1 施工質量差引起裂縫

①混凝土配合比不當：在攪拌混凝土的過程中由于水灰比過大、保水性差，出現(xiàn)泌水進而產生塑性裂縫。②配制時加水過多：配制混凝土時因加水量過多，增大了混凝土塑性，出現(xiàn)相應的塑性裂縫。③前期養(yǎng)護不到位：混凝土初凝后，由于養(yǎng)護不到位，混凝土構件表面的水分蒸發(fā)，導致失水過快，出現(xiàn)干縮裂縫。④模板變形：施工過程中，由于模板剛度不夠導致支撐不穩(wěn)，進而出現(xiàn)裂縫。⑤鋪設預制構件時，預留縫隙不符合設計要求：板間距不足30mm，細石混凝土、水泥砂漿無法灌實縫隙。⑥混凝土早期受凍：混凝土冬季施工時，保溫措施不到位，水分凍脹破壞混凝土的原有結構，出現(xiàn)凍結裂縫。

2.3.2 施工工藝造成的裂縫

①澆筑方法：在混凝土灌注過程中，一次澆筑高度過高、澆筑速度過快，薄弱部位在重力作用下出現(xiàn)水平裂縫，為了防止混凝土澆筑時出現(xiàn)裂縫，在混凝土經過沉實后，再進行澆筑。②拆模過早或模板支撐沉陷：對混凝土進行前期護養(yǎng)階段，由于拆模過早，導致混凝土出現(xiàn)剪切斜裂縫，在混凝土施工過程中，砼的強度不夠時，為了避免出現(xiàn)裂縫，應避免對混凝土的振動和碰撞。③縫隙處理不當：施工縫隙選擇的位置不當（通常為跨度的1/3處），導致混凝土構件拆模后，出現(xiàn)裂縫。④運輸?shù)跹b構件的方法不當：運輸混凝土構件時，放置墊條的位置不合適，出現(xiàn)裂縫。吊裝時根據(jù)配筋量考慮構件的自重彎矩，選擇合適的吊點。⑤滑模工藝不當：在施工過程中，因模板垂度不合要求，澆筑第一層后，中斷時間過長，導致頂層的混凝土出現(xiàn)被拉裂的現(xiàn)象。⑥回填基坑（槽）時因沉陷產生裂縫：具體的預防措施：a基坑回填前，清理槽中的淤泥、松土等雜物；b回填時進行分層回填并夯實；c回填料中土塊的直徑小于50mm，

干土塊要少；d回填時不能通過水沉法進行回填和夯實。

2.4 構造結構不良形成裂縫

①構造節(jié)點的配筋不合理。在結構配筋施工時，按照計算簡圖進行實際的配筋施工。②附加鋼筋漏放。主梁和次梁交接的地方，由于局部抗剪承載力不夠出現(xiàn)斜裂縫，以及混凝土硬化收縮出現(xiàn)裂縫。

2.5 沉陷裂縫

沉陷裂縫多為貫穿型的，產生裂縫的原因：在沒有經過回填處理或者地基比較松軟的條件下，澆灌砼后因地基沉降不均勻產生的裂縫。具體防治措施為：①直接將松軟土或回填土進行夯實處理，然后進行構件制作。②澆筑混凝土的過程中，將模板地基進行加固。③施工現(xiàn)場做好排水處理。

2.6 溫度裂縫

混凝土受到的約束分為：第一內約束，是指物體本身各部位之間的彼此約束稱為內約束；第二外約束，指一個物體被其它物體的阻礙，一個結構變形受到另一個結構的阻礙，這種物體之間、結構之間彼此牽制的作用稱作外約束。在外界溫度變化的影響下混凝土出現(xiàn)脹縮變形，出現(xiàn)溫度裂縫，當混凝土構件受到內外約束影響時，在其內部就會產生應力，當混凝土內部的這種應力超過混凝土抗拉強度極限時，便會產生溫度裂縫。混凝土結構出現(xiàn)的溫度裂縫，大部分由外約束造成的，只有一小部分是內約束造成的。

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