混凝土結構裂縫成因及預防探討

次仁

摘要：在混凝土建筑結構中，經常出現的問題就是裂縫，只要在建筑工程中用到混凝土，那么裂縫就會出現。隨著現代社會的發展，關于建筑工程技術也在不斷的提升。本文主要針對混凝土建筑建構常見的裂縫原因做了簡單的闡述，并對此問題提出了自己的的一些預防措施，希望可以為建筑工程做一些有價值的參考。

關鍵詞：混凝土結構；裂縫成因；預防

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—212—02

前言

混凝土材料是一種脆性建材，加之擬建工程施工條件、施工管理以及人為因素的影響，難免會出現結構裂縫問題。然而，絕大多數的混凝土結構裂縫是在施工過程中出現的，而且帶有規律性。

1混凝土結構裂縫成因

1.1溫度

混凝土具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時就會產生溫度變形，這會直接產生附加應力，如果混凝土自身的抗拉強度低于這種應力的時候，就很容易產生裂縫。在施工的中后期間大多會產生溫度裂縫，溫度變化對縫寬有直接的影響。尤其是大體積混凝土在進行澆灌混凝土之后，會釋放出大量的水化熱，提高了其內部的溫度，使混凝土表面和內部溫差很大，表面受到內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度又很低，因此出現裂縫。

1.2干縮

當混凝土硬化的時候，其體積的變化會受到內部干縮的影響，這也是干縮裂縫的形成原因。結構表面的干縮裂縫比較細，縱橫交錯的走向缺乏規律性，一般情況下，在混凝土露天養護一段時間之后，容易在側面或表層出現。

1.3塑性收縮

塑性裂縫出現在結構表面，形狀不規則且長短不一，這種裂縫大多出現在混凝土澆筑初期。塑性裂縫又稱龜裂，嚴格來說屬于上面所說的“干縮裂縫”。

1.4荷載

不同性質的荷載作用在構件上的時候，會產生形狀不同的裂縫，一般情況下來講，主拉應力的方向與裂縫方向是正交的關系。在具體的施工過程中，會有諸多的因素影響結構受載后所產生的裂縫，其裂縫常常出現在使用中和施工中，例如，當采用不恰當的方法進行脫模或者過早脫模的時候，構件在運輸、堆放、甚至是在吊裝時的吊點位置和墊塊位置不恰當的時候，當施工已經嚴重超載，張拉預應力值過大的時候，均可能產生荷載裂縫。

1.5沉降

當建筑物基礎不均勻沉降時，結構構件受到強迫變形，構件之間產生斜拉和剪切作用，從而導致混凝土構件開裂。隨著不均勻沉降的進一步發展，裂縫會進一步擴大。這類裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況。此外，因設計、材料、施工及使用等原因引起的裂縫，涉及的面很廣，內容多，限于篇幅本文不作闡述。

1.6原材料影響

混凝土選用的砂、石、水泥、外加劑、摻合料等會對結構裂縫的產生和擴展產生重大的影響，主要有：①混凝土開裂受到水泥等級高度、細度的影響非常大，等級越高的混凝土設計，其脆性也就越大，更容易發生開裂的問題。②骨料粒徑越細，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。③混凝土收縮的不斷增大，與含泥量過大的粗細集料有著密切的關系，如果粗細集料的級配不符合相關的規定，那么很容易造成混凝土收縮的問題，從而產生裂縫。④針對混凝土的摻合料、外加劑而言，不恰當的產量和選擇，也會在一定程度上造成混凝土收縮的問題。⑤水泥品種不同，其收縮的程度也有較大的卻別，相較于普通的硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥收縮較大。

1.7施工影響

混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接成因。模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。在具體的施工過程中，鋼筋表面污染，過小或過大的混凝土保護層，在澆灌中都很有可能發生裂縫現象?；炷琉B護，尤其是早期養護的質量將直接關系到裂縫的程度，早期內外溫差過大亦或者是表面干燥都有可能產生裂縫。

1.8設計影響

設計影響混凝土構件開裂的因素有很多方面，常見的有：①設計結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中，構造處理不當；②設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫：③設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫；④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；⑤設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形；⑥各種結構縫設置不當等因素導致混凝土開裂。

2混凝土結構裂縫的預防措施

2.1優選原材料

施工過程中，水泥之間各物質發生物理反應，水泥水化熱造成混凝土內部溫度升高。加上大體積混凝土面積大、體積厚、散熱困難，導致出現裂縫。針對這種情況，要在施工過程中控制好水泥的使用量，選擇優質低水化熱水泥品種。例如復合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等優質水泥，可以從根本上有效減少大體積混凝土出現裂縫情況。

2.2配合比設計

低用水量、低水泥量、低水灰比是比較科學可以的一種配合比設計。確保準確的投料計量和攪拌時間；任何肆意增加水、水泥用量的做法都是明令禁止的行為。

2.3混凝土運輸

在混凝土運輸的過程中，保證6r/min的車鼓運轉頻率，即便是到達工地之后，依然要保證其4-5min的高速運轉，其目的是在澆筑之前，保證混凝土混合均勻。

2.4鋼筋綁扎

施工中對鋼筋品種、級別、規格、數量等的改變，必須考慮對構件抗裂性能的影響。鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度要盡量準確，不要超出規范及設計要求；保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂：并且鋼筋表面應潔凈。

2.5混凝土澆筑與養護

在混凝土澆筑的過程中，應該盡可能的避免離析現象的發生，適度、均勻、分層的振搗，施工縫不得隨意留置；溫度控制工作在大體積混凝土施工過程中需要引起格外重視，采取有效的保溫措施，保證構件內外溫差不超過規定?；炷猎缙陴B護的質量和時間需要格外重視，在風速大、濕度低、氣溫高的條件下，及時的采取噴水養護，當條件不允許進行澆水養護、不能保證其充分濕潤的情況下，可以采取覆蓋保濕材料等方法。避免在雨中或大風中等極端天氣條件下澆灌混凝土。對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。混凝土澆搗的溫度需要格外注意，在夏季的情況下，適宜采用低溫養護、低溫入模，必要時可以用冰塊來達到降溫的目的。

2.6模板支撐

合理的模板構造可以在一定程度上阻止由于不同的模板變形而導致的混凝土裂縫，這就需要支架和模板有足夠的剛度，在施工荷載的作用下，可以有效的防止模板變形而產生的開裂。合理的超模時間也非常重要，不宜過早，盡可能的保證早齡期混凝土不開裂、不損壞；不宜過晚，混凝土水化熱峰值盡可能的不要錯過，這是最佳的養護時機。

2.7設計措施

（1）混凝土的配筋對混凝土收縮起一定的約束作用。結構設計中經常忽略構造鋼筋的重要性，因而經常出現構造性裂縫。合理的配筋可有效避免構造性裂縫的產生。

（2）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中，平面復雜的建筑物，容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂。

（3）正確設置變形縫的過程中，要確定其構造、寬度、位置的合理性，伸縮縫間距需要嚴格限制，除此之外更要嚴格控制諸如地基不均勻、體形復雜、沉降值大的建筑物，與其他結構縫合并使用。

（4）合理的構建配筋，適當的間距。斷面較大的梁應設置腰筋；大跨度、較厚的現澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋；主梁在集中應力處，宜增加附加橫向鋼筋；同時還應重視樓板、墻板等薄壁構件構造鋼筋的直徑和數量的選擇。

（5）減少地基的不均勻沉降，在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度，不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調整地基的不均勻變形。

3混凝土結構裂縫的處理

在現實工程實踐中，裂縫是不可能避免的?；炷翗嫾牧芽p大致分三類。第一類是很細小的裂縫，或者說是規范所允許范圍內的裂縫這種裂縫一般不需要處理，第二類是超出規范允許范圍內的，但并不影響結構安全問題的裂縫。這種裂縫一般需處理才能滿足使用功能以及結構耐久性等，第三類是裂縫較大，影響到結構安全性的裂縫，這種裂縫的構件往往需要進行結構加固處理或拆除重建。

處理方法大致兩種，一是抹面處理，材料可為高強微膨脹砂漿，抗滲聚合物砂漿或用環氧玻璃封閉；二是壓力灌漿法，材料可為水泥灌漿，水泥一水玻璃灌漿，環氧樹脂以及現在所應用的一此化學聚合物等。

4結語

混凝土裂縫形成比較普遍，裂縫降低了建筑物抗滲能力，致使鋼筋銹蝕，混凝土碳化，降低建筑物的安全性，影響建筑物整體使用。通過嚴格按照標準規則操作，可以防患于未然，最大限度降低裂縫的出現概率，經過對細小縫隙進行修補，大大提高大面積混凝土施工質量。