混凝土裂縫的成因與控制策略

李廣燕

(陜西國防工業職業技術學院 ， 江西 撫州)

混凝土裂縫的成因與控制策略

李廣燕

(陜西國防工業職業技術學院 ， 江西 撫州)

裂縫問題是影響工程結構質量和耐久性的關鍵因素之一，尤其是深層裂縫和貫穿性裂縫影響工程安全，縮短工程壽命。同時，對裂縫的修復耗費巨大。防止混凝土生產裂縫，歷來是各國壩工建設中的重大問題，相關科研人員為此在全球范圍內進行了技術攻關和有益探索，取得了一定的進展。本文針對混凝土結構的裂縫產生原因進行探討，從設計、施工、運營以及環境因素各方面進行了混凝提開裂原因的詳細分析，并針對裂縫問題提出了相應的控制手段。

混凝土 裂縫產生 原因 控制方法

1 混凝土裂縫的成因

混凝土作為一種多相的復合材料，其裂縫產生的形式和種類各有不同，要從根本上實現混凝土裂縫的控制，應從混凝土裂縫產生的原因進行分析，只有對混凝土裂縫問題的根源進行準確的判斷，才能有效的控制與減少混凝土的裂縫。

（1）混凝土原材料的問題

混凝土作為一種多相復合材料，其原材料本身的質量會對混凝土裂縫的產生造成直接的影響。

第一，粗骨料所導致混凝土裂縫問題。當粗骨料的含泥量過大時，會導致混凝土的收縮過大，導致混凝土在塑形階段就產生裂縫；當出骨料的級配不良或者選用的是不連續的級配時，會導致混凝土內部的孔隙增加，在混凝土結構后期受荷載作用時，內部孔隙的貫通導致宏觀裂縫的出現。

第二，水泥所導致的混凝土裂縫問題。隨著現代技術的不斷發展，水泥的發展走向了一個誤區，即水泥細度越來越大，水泥強度越來越高，然而這種發展趨勢卻與混凝土背道而馳，水泥細度越大，其水化反應速率越快，導致混凝土內部溫升越大，如此就會使得混凝土內部的溫度應力過大，導致內部裂縫的產生。同樣的水泥強度越高，也會導致混凝土設計強度相應增加，使得混凝土脆性變大，更容易開裂。

第三，外加劑與摻和料選擇不當。現代混凝土與傳統混凝土有著很大的區別，主要體現在現代混凝土的外加劑組分明顯變多，外加劑與摻和料的選擇不當，往往會導致混凝土的收縮變大，前期的開裂風險變大。

（2）混凝土配合比設計的問題

混凝土作為一種多組分的混合材料，為了有效保證不同混凝土的使用功能，混凝土配合比設計過程中，所需要考慮的因素非常多。現代社會的發展，使得混凝土設計過程中進入了一個誤區，即認為混凝土的強度越高，其混凝土結構越穩定，耐久性越好。然而事實并非如此，混凝土強度提升的同時，往往是犧牲混凝土的某一項特性來實現，如混凝土脆性的增強等等。混凝土配合比設計主要存在以下問題。

第一，水泥用量增加。由于水泥用量的增加，往往會導致混凝土的水化反應變加快，水化熱的產生使得混凝土內部溫度升高，產生內部的溫度應力。由于混凝土初期的抗拉強度較小，混凝土內部的溫度應力大于其抗拉強度時，會導致混凝土裂縫的產生。

第二，水的用量。水是混凝土勻質性以及和易性的必要條件， 用水量的多少將直接影響到混凝土的坍落度，影響施工過程中的泵送。為此混凝土用水量的選擇也是混凝土配合比設計過程中的一個重要的考慮參數。實際工程中，為了有效提升混凝土的強度，涌水量不斷減小，導致混凝土脆性增加。

2 混凝土裂縫的控制措施分析

針對混凝土裂縫產生的原因，可以從以下幾個方面來實現對混凝土裂縫的控制。

（1） 原材料的選擇

混凝土主要是由水泥、砂、骨料以及拌和水與外加劑組成，混凝土結構的裂縫產生對于所有的材料質量有著直接的關系，因此應嚴格控制混凝土材料的質量以及澆筑過程，可以有效的減小混凝土結構的裂縫產生。

第一，砂、石骨料的選擇。砂石的粒徑太小或者級配不良都會導致混凝土內部孔隙率變大，或者導致混凝土攪拌過程中的用水量增加，影響混凝土強度，使得混凝土收縮變大。砂石的成分中云母含量較高，將會降低水泥與骨料之間的和易性，最終導致混凝土結構的強度降低。砂石中的粘土與塵土含量高時，會降低混凝土結構的抗凍性與抗滲性。砂石中有機質或者是輕物質過多，將會使得水泥硬化過程減緩，對于混凝土的強度特別是早期強度的影響很大。砂中的硫化物含量過高時，會導致混凝土凝結過程發生體積膨脹，實踐表明，當砂中的硫化物增加20%，則會導致混凝土體積膨脹一倍左右。

第二，水泥的選擇。應選擇細度合適的水泥，此外混凝土對水泥的含堿量也有一定的要求，通常實際混凝土結構項目施工時，混凝土材料的總堿量在3.0Kg/m3以內屬于合格。

第三，外加劑的選擇。一般外加劑的作用主要是增加混凝土的一些其他方面的性能，如減水劑可以有效減小用水量，提高混凝土的強度；引氣劑可以有效的減小混凝土孔隙，提高混凝土的抗震性能。因此可以適當的控制用水量以及外加劑的摻量來達到實現混凝土自身性能的前提下，減少混凝土結構的裂縫產生。

（2）配合比的優化設計

第一，水用量的選擇。進行混凝土配合比設計過程中，首先根據混凝土的設計強度值以及施工過程中的坍落度要求選擇混凝土的用水量。其次為了實現混凝土強度的提升，會減小水的用量，但是為了保證其坍落度與和易性要求，便會使用高性能減水劑，如此便可以保證其抗壓性能。

（1）粗骨料的級配與細骨料的粗細。砂率為細骨料與單位混凝土骨料的比值，砂率的合理選擇為保證混凝土骨料級配的關鍵，即粗骨料與細骨料的合理分配，使得兩者組合過程中，所形成的孔隙較少。

（2）水灰比以及坍落度。通常情況下而言，水灰比越小，其單位混凝土中的水量越少，如此為了保證混凝土的勻質性，其砂率也會相應增大，以確保混凝土中的粗骨料被砂漿覆蓋。從而有效保證混凝土的密實性，確保混凝土的工作性能。

3 結束語

我國經濟的快速發展，使得我國建筑業也發展迅速，但是在不斷的發展過程中，也出現了很多的問題，其中混凝土開裂問題是建筑過程中最讓人頭疼的問題之一。進行混凝土結構裂縫的控制時，應首先對混凝土的裂縫產生原因進行分析，并針對性的做出相應的改善措施。本文主要針對混凝土裂縫問題的成因進行了分析，并提出了一些相應的控制措施，希望能夠提供一些參考與借鑒。

[1] 王鐵夢. 建筑物的裂縫控制[M]. 上海: 上海科學技能出版社. 1993，1

[2] 王鐵夢. 建筑物的裂縫控制[J]. 上海: 上海科學技能出版社. 1993

TU75

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1007-6344（2015）02-0107-01

李廣燕（1986-），女，漢族，江西撫州人，助教，2012年畢業于東南大學，研究生學歷，陜西國防工業職業技術學院在職教師，現從事建筑工程技術教學研究工作。