淺談混凝土裂縫產生的主要原因及預防措施

孫書玲

摘 要：混凝土是由膠凝材料，顆粒狀集料（也稱為骨料），水，以及必要時加入的外加劑和摻合料按一定比例配制，經均勻攪拌，密實成型，養護硬化而成的一種人工石材。它是一種非勻質材料，脆性較大，具有較高的彈性模量、較低的抗拉強度，加之外部因素的影響，使現澆混凝土裂縫產生的原因較為復雜。不同結構構件的裂縫成因也就不一樣。現就以下幾方面對混凝土裂縫產生的主要原因及預防措施進行簡要分析。

關鍵詞：混凝土；裂縫；水泥

1 混凝土裂縫產生的幾種形式、原因及預防措施

（1）溫度裂縫溫度裂縫主要體現在大體積混凝土工程，大體積混凝土工程由于結構截面大，混凝土澆注后，水泥放出大量水化熱，混凝土溫度升高，而且混凝土導熱不良，相對散熱較小。因此，混凝土內部水化熱積聚不易散發，外部則散熱較快，很容易由于溫度的不均衡分布產生應力，故而產生溫度裂縫。其預防措施主要應從材料的應用中得以控制：①水泥：盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥；以及盡量降低單位水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m2以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下，水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結構斷面較厚，表面系數相對較小，所以水泥發生的熱量聚集在結構內部不易散失。這樣混凝土內部的水化熱無法及時散發出去，以至于越積越高，使內外溫差增大。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關，并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結構表面可以自然散熱，普通混凝土內部的最高溫度，多數發生在澆筑后的最初3～7d。②摻合料和外加劑：在混凝土中摻入水泥用量0.25%的減水劑，可同時減少10%的水泥用量，從而降低水化熱的產生；在混凝土中摻入粉煤灰，不僅可代替水泥用量，而且可大大改善混凝土的可泵性和工作性，從而降低水化熱的產生；在混凝土中摻入膨脹劑，混凝土在硬化過程中產生體積膨脹，可以部分或全部補償硬化過程中冷縮和干縮，減免混凝土的開裂。③粗細骨料：在鋼筋間距和泵車輸送管的允許下，盡量選用粒徑大的骨料，一般中、粗砂比使用細砂每平方米混凝土減少用水量20～25kg左右，水泥相應也減少28～35kg，從而降低混凝土的干縮，條件允許的情況下，可以采用設計毛石大體積混凝土基礎。④石子級配：石子級配對節約水泥及保證具有良好的和易性關系很大，大體積混凝土宜采用連續級配。⑤水：水源對大體積混凝土的影響主要是在攪拌溫度控制上，大體積混凝土攪拌時必要時采用冰水混合攪拌，以降低混凝土入模溫度。⑥加強混凝土養護，混凝土澆筑后及時用濕潤的草簾麻片等覆蓋，并灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表現緩慢冷卻，在寒冷季節，混凝土兩面必須采取保溫措施，以防寒潮襲擊；⑦合理安排施工工序，分層、分塊、分段澆筑，以利于散熱，減小約束；⑧在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通過冷水或冷氣冷卻，減小混凝土的內部溫差。

（2）荷載引起的裂縫混凝土結構在常規靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。①直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫。裂縫產生的原因有：設計計算階段、施工階段、使用階段。②次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫。③荷載裂縫分類及其特征。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現不同的特點。這類裂縫多出現在受拉區、受剪區或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區出現起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結構達到承載力極限的標志，是結構破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根據結構不同受力方式，產生的裂縫特征如下：中心受拉、中心受壓、受彎、大偏心受壓、小偏心受壓、受剪、受扭、受沖切、局部受壓。

（3）施工質量引起的裂縫在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：①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減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。②混凝土振搗不密實、不均勻。③混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低。④混凝土攪拌、運輸時間過長。⑤混凝土初期養護時急劇干燥。⑥用泵送混凝土施工時，加大了水灰比。⑦混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好。⑧混凝土早期受凍。⑨施工時模板剛度不足。⑩施工時拆模過早，混凝土強度不足，使得構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。{11}施工前對支架壓實不足或支架剛度不足，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導致混凝土出現裂縫。{12}裝配式結構，在構件運輸、堆放時，支承墊木不在一條垂直線上，或懸臂過長，或運輸過程中劇烈顛撞；吊裝時吊點位置不當，T梁等側向剛度較小的構件，側向無可靠的加固措施等，均可能產生裂縫。{13}安裝順序不正確，對產生的后果認識不足，導致產生裂縫。如鋼筋混凝土連續梁滿堂支架現澆施工時，鋼筋混凝土墻式護欄若與主梁同時澆筑，拆架后墻式護欄往往產生裂縫；拆架后再澆筑護欄，則裂縫不易出現。{14}施工質量控制差

2 混凝土的制作

2.1 材料的選用

（1）對于大體積混凝土應采用水化熱低的礦渣水泥、粉煤灰水泥。

（2）摻加適宜的外加劑，如添加堿水防裂劑，改善水泥漿的稠度，提高混凝土的抗拉強度。

（3）精細骨料的選擇，采用適宜的砂率。

2.2 攪拌技術措施

（1）各種材料稱量準確。

（2）嚴格控制水灰比，混凝土應充分攪拌。

2.3 混凝土的運輸

（1）采取的混凝土運輸方式，應當嚴格掌握混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續時間，不得超出規范的要求和試配的初凝時間。

（2）對商品混凝土應就近選擇攪拌站，并向攪拌站提出具體的技術要求，包括施工部位、強度等級、坍落度及允許偏差，有無早強及緩凝要求、初凝時間、澆筑速度等。

2.4 混凝土澆筑對不同的混凝土構件，應有針對性的采用相應的澆筑工藝，澆筑大體積混凝土首先應制定詳細的澆筑施工方案。采取切實可行的措施。

（1）合理的分縫分塊，安排合理的澆筑順序。

（2）熱天澆筑混凝土時分層澆筑，減小澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。

（3）在混凝土中埋設降溫水管，通入冷水降溫。

（4）合理安排澆筑順序，避免過大的高差和側面長期暴露。

（5）注意控制鋼筋位置，防止鋼筋位移造成混凝土保護層過大而開裂。

2.5 澆筑薄形構件時，控制措施尤為重要

（1）嚴禁在澆筑時在混凝土中任意加水。

（2）盡量避免中高溫天氣施工。

（3）澆筑時及時移動混凝土布料管，以防止出料口處混凝土過于集中。

（4）使用合適的振搗設備，在澆筑前，應將基層和模板充分濕潤，振搗時避免過度或不足。

（5）混凝土振搗完后，先用木刮刮平，在初凝時，用木抹子做第一次抹壓，要求加力較大，使面層充分達到密實。在混凝土終凝前進行二次抹壓，抹壓力應比第一次抹壓力較大，使混凝土面層再次充分達到密實。

2.6 混凝土的養護措施

（1）及時養護，應在澆筑完后12h內對混凝土加以覆蓋保濕養護。根據采用水泥品種不同，確定養護時間，灑水養護應以保持混凝土處于濕潤狀態為宜。

（2）薄膜布養護應在振搗二次抹壓后立即塑料薄膜嚴密覆蓋，保證混凝土在不失水的情況下得到充足的養護，同時輔以灑水養護。

（3）蓄水養護，對大面積樓板可采用此方法。

（4）冬期澆筑混凝土后，應采用適宜可行的養護方法，但總歸要保證混凝土的環境溫度。如蓄墊法養護覆蓋式養護、暖棚法養護、電熱法養護等。

3 裂縫處理

裂縫預防控制措施從上面的分析可以看出，很多因素都會導致混凝土產生不同程度的裂縫，。建筑物從建成到使用，牽涉到設計、施工、監理、運營管理等各個方面。因此，嚴格按照國家有關規范、技術標準進行設計、施工和監理，是保證結構安全耐用的前提和基礎。混凝土裂縫的處理主要有以下方法：①表面處理法。②填充法。③灌漿法。此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。④結構補強法。

4 結束語

以上對現澆混凝土施工裂縫原因分析及預防措施的采用能夠很好的解決這一施工質量通病問題，整個施工階段的工作要求各方人員積極配合，認真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制，針對質量影響因素，采取積極控制措施，加強預控，以不斷提高企業管理人員的綜合素質，適應不斷變化的建筑市場。