混凝土常見裂縫分析

文/邱士凱 貴州建工集團第六建筑工程有限責任公司 貴州貴陽 550018

在工程建設中，混凝土結構以其易于取材、施工方便、可模性好、承載力大等優點，廣泛用于建筑結構當中。同時，混凝土開裂也在工程建設中普遍存在，裂縫造成結構剛度降低、承載力下降、耐久性也隨之降低，從而危害到建筑物安全。

1、非荷載裂縫

非荷載裂縫是混凝土常見的裂縫之一，主要因為混凝土的材料或者是以為外在環境產生的物理變化和化學變化多引發的裂縫。非荷載裂縫主要在塑性和硬化的時間中出現的。

1.1 塑性階段

在塑性階段出現混凝土裂縫主要有三種情況：一種是新攪拌的混凝土在能夠進行塑性沒有硬化的時候，因為混凝土收縮出現裂縫；二是在塑性的階段，由于混凝土在攪拌的過程中，其內部的材料沒有攪拌均勻，形成受力不均所產生的裂縫。在這個過程中，下沉受阻也會導致混凝土出現裂縫；三是在塑性的過程中，如果模板出現變形或者是移位，支架出現下沉，那么混凝土的塑性就會出現外力拉伸或者是受力不均的情況，同樣會出現混凝土裂縫。

1.2 硬化階段

硬化階段出現的裂縫大致可以分為三種，一種是干燥收縮時產生的裂縫，一種是自主收縮產生的裂縫，一種是溫度收縮產生的裂縫。干燥收縮產生的裂縫是因為混凝土的特性是干燥收縮，這是因為混凝土的體積會隨著含水量的變化為不斷變化，一般來說，對于這種情況影響較大的就是混凝土中的骨灰，骨灰不被反復在很大程度上限制水泥漿的變化。現階段對于混凝土干燥收縮的原理還不甚明了，主流的看法是因為混凝土在干燥時空隙中的水拉力出現變化，膠凝體的蒸汽壓力和表面張力都發生變化，在綜合性的作用下，導致出現混凝土裂縫；自主性收縮和干燥收縮有著很大的不同點，自主收縮引發的裂縫主要是在水泥水化的情況下出現的收縮，水泥水化會造成很大的膨脹現象，并且在發生水化的前后過程中，會出現體積減少的狀況，而這個時候，已經硬化的混凝土中沒有水化的水泥繼續進行水化，就會導致混凝土出現裂縫；溫度收縮裂縫主要是因為熱脹冷縮的現象，會使得混凝土內部的拉力和外部的張力發生變化，從而出現裂縫。溫度變化引發的裂縫在早期混凝土中表現的尤為明顯，由于混凝土在硬化的過程中會出現大量的熱，使得混凝土的內部溫度降低，與外部環境出現明顯的溫度差，導致拉力超出混凝土的受限值，引發裂縫。

2、荷載裂縫

荷載裂縫主要是設計的結構強度比實際的承受強度大，導致超出界限導致出現混凝土的裂縫。產生荷載裂縫的原因有很多，包括作用荷載、長期荷載、剪切荷載、疲勞荷載等，一下進行一一列舉。

2.1 作用荷載

作用荷載主要是混凝土澆筑之后的一段時間內，由于硬化還沒有完全形成，整體的結構強度并不高，不像在混凝土澆筑完成之后，經過一段時間的硬化后，已經具備較硬的強度。在這一時期的混凝土強度不夠，如果出現荷載的力量，必然會有裂縫產生。比如說，外在的施工材料、施工人員、施工機械等諸多力量施加在混凝土上，就會導致開裂。

2.2 長期荷載

長期荷載主要體現在鋼筋混凝土上，由于鋼筋構件在長期的作用下是的混凝土抗力性能發生改變，是的混凝土出現裂縫。長期裂縫也可以被認為是設計的強度不高導致的。事實上，長期荷載產生的原因不僅僅是鋼筋或者是結構部件的重量，還包括混凝土施加在構件上的重量。

2.3 剪切開裂

剪切開裂主要發生在房建的工程中，由于在房建的項目中，墻體是混凝土大量的支撐，如果梁的荷載太大，超過墻的承受極限，比如說鋼筋的抗剪強度不夠，混凝土強度低等條件性下，都會使墻體出現開裂，這種開裂就叫做剪切開裂。

2.4 疲勞荷載

疲勞荷載主要是指混凝土或者是混凝土的構建在長時間反復荷載的作用下，造成性能上和質量上以及壽命上的損壞。在與靜力試驗的荷載對比中發現，及時在負載作用力很小的情況下，疲勞荷載也能使混凝土發生裂縫，這一點在板下回表現的更加明顯。疲勞荷載還有一個明顯的特點，那就是隨著時間的推移，混凝土的長度和寬度都會主見變大。疲勞荷載產生的原因中，除了反復作用力的荷載之外，鋼筋與混凝土，混凝土與混凝土之間的粘結性能下降也是其中重要的一個因素。

3、施工原因導致的荷載

3.1 材料的攪拌不均

在施工的過程中，不管是在道橋的施工，還是在基建的施工，亦或者是房建的施工中，由于混凝土在攪拌的過程中，內部的材料沒有進行充分的攪拌，導致混凝土的材料沒有均勻的分布，由于材料存在和膨脹和收縮方面的不同，很容易導致混凝土在局部出現差異性。

3.2 攪拌時間問題

現在的混凝土都是有建材公司直接通過攪拌車輸送到施工現場的，這樣在運輸的時間上很難得到控制。如果混凝土在運輸中花費了大量的時間，那么就會使混凝土的攪拌時間過長，在使用的過程中，會使得硬化的速度變快，從而引起裂縫。

3.3 澆筑的速度快

在澆筑的過程中，如果選擇一次性澆筑的模式，特別是在構建比較大的情況下，會使下面的混凝土沒有硬化，就直接下沉，在澆筑完成后，混凝土的中間就會出現一個個細小的空間，從而導致裂縫的出現。

3.4 材料問題

混凝土的原材料質量和原材料配合比都是產生裂縫的重要性因素。如果混凝土的原材料質量不達標，就會使得混凝土的硬化后內部結構和內部受力情況迅速發生改變，從而使混凝土產生裂縫。除此之外，混凝土的配方比中，水泥和骨料的配合比也是影響混凝土質量的重要一環，經過大量的數據表明，輕骨料混凝土在水分的揮發上，會隨著水灰比的變化而變化。所以當水灰比月底，混凝土強度越高時，收縮的力度也就越大，出現裂縫的可能性也就越大。

4、溫度因素引發的裂縫

混凝土在澆筑后，內部在水化熱產生蓄熱的同時，構建便面在持續散熱。當混凝土構件體積較大時，內部蓄熱的后溫度較高，構件表面由于散熱后溫度較低，從而引起構件內外部膨脹變形的差異，內部混凝土膨脹變形收到外部混凝土的約束，外部混泥土受拉，而產生裂縫。此原因產生的裂縫通常呈現出兩條裂縫直交的規律。

結語：

通過對常見裂縫產生的原因分析，對以后澆筑混凝土構件的工作中預防裂縫的產生提供一個思考方向；也可以幫助現場出現的裂縫提供一個找出裂縫原因的方法，并可以初步判斷裂縫成因，對結構是否存在重大的安全隱患做到心中有數。對下一步處理方案提供依據。