淺析混凝土裂縫產生的原因及預防措施

宋發忠

1商城縣水泥粉磨有限公司（465350） 2商城縣永固混凝土攪拌有限公司（465350）

0 前言

隨著混凝土結構在建筑工程領域得到大量的推廣和應用，混凝土結構的安全性成為人們關注的焦點。影響混凝土結構安全的因素有很多，最常見的就是混凝土的裂縫。當混凝土受到荷載、溫度應力的作用之后，這些微裂縫便會不斷擴大和連通，最終變成工程中常見的裂縫，如果不加以防治將會對建筑物的穩定造成隱患，嚴重時會威脅人們的人身及財產的安全。因此應當引起人們足夠的重視。

1 混凝土裂縫成因

1.1 材料質量引起的裂縫

混凝土主要由拌和水、骨料、外加劑、水泥和砂構成。在混凝土配置過程中，若選用劣質材料，將造成結構裂縫的發生。如水泥安定性不達標，水泥內游離的氧化鈣和氧化鎂含量超出規定范圍；水泥過期、受潮，強度不夠；水泥中的堿過量，采用的骨料也是含堿活性的；砂石粒徑過小，級配不佳，空隙率較大；含較多的輕物質、砂石中云母、有機質及泥沙；含雜質較多，如外加劑和拌和水內的氯化物等[1]。

1.2 溫度變化引起的裂縫

熱脹冷縮是混凝土的特性。混凝土特別是大體積混凝土澆筑后，在硬化期間放出大量水化熱，聚積在內部的水泥水化熱不易散發，造成混凝土內部溫度升高，而混凝土表面散熱較快，這樣形成較大的內外溫差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會引起較大的表面拉應力。此時混凝土的齡期很短，抗拉強度很低，如果溫差產生的表面拉應力超過此時的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土表面產生表面裂縫[2]。

1.3 塑性收縮引起的裂縫

在炎熱或大風天氣，混凝土表面水分蒸發過快及混凝土水化熱高等，在混凝土澆筑后數小時仍處于塑性狀態時易產生塑性收縮裂縫。混凝土加水拌和后，水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起反應，析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨脹，體積可增大到3倍，從而使混凝土脹裂產生裂縫。

1.4 凍脹引起的裂縫

如果大氣氣溫在零度以下，凍結了吸水飽和的混凝土，游離的水變成了冰，體積膨脹，使混凝土產生了膨脹應力。此外，微觀結構內的混凝土凝膠孔的過冷水發生重分布及遷移造成滲透壓，增大了混凝土的膨脹力，致使混凝土強度下降，發生了裂縫。

1.5 基礎變形引起的裂縫

因原有地基條件的改變、不準確的試驗資料，基礎置于滑坡體，分期建造，地基凍脹，結構荷載過大，地基地質及結構基礎類型有差異，活動斷層及溶洞等地質段欠佳，地質勘察精度不達標等，都會導致基礎豎向不均勻沉降的發生，且混凝土結構的抗拉能力低于結構內出現的附加應力，致使結構發生開裂。

1.6 施工工藝引起的裂縫

振搗施工時出現的疏漏及缺陷、混凝土的攪拌、澆筑和運輸，均有可能導致裂縫的出現。模板構造不合理，拆模較早，支撐剛度不夠，漏漿及漏水等均可引起混凝土出現開裂現象。在混凝土的養護過程中，裂縫與早期的養護質量有密切的關系。分層或分段澆筑混凝土時，若接頭部位的處理不當，則裂縫易發生在施工縫與新舊混凝土接頭部位。施工質量控制不佳，混凝土配合比隨意套用，水泥材料、水和砂石的計量不精確，降低了混凝土的密實度及和易性等，造成混凝土強度不達標，發生開裂現象[3]。

2 預防措施

2.1 采用與規范要求相符的合格材料

采用水泥的水化熱不宜過高，強度和安定性不達標的水泥禁止采用。選用的粗骨料應為級配良好、無堿性反應、表面粗糙、空隙率不高及質地堅硬的石料，且其黏土含量和有害物質不應超標。選用的細骨料應為中砂，且空隙率要小，含泥量低，顆粒粗。

2.2 預防溫度變化引起裂縫的措施

采用的水泥應為粉煤灰水泥和礦渣水泥等中、低熱類型的。盡量減少水泥用量。水灰比不易高于0.6。改善骨料級配，通過添加緩凝劑或高效減水劑，從而使混凝土拌和物的保水性及流動性得到改善，使水化熱下降。加大監控混凝土溫度的力度，適時進行保養及冷卻。做好混凝土的養護，完成澆筑混凝土后，選用濕潤的麻片和草簾等及時將其覆蓋，同時進行灑水養護，將養護時間適度延長，確保混凝土表面緩慢冷卻。

2.3 預防澆筑混凝土時產生裂縫的措施

混凝土澆筑時應防止離析現象，振搗應均勻、適度。加強混凝土的早期養護，并適度延長養護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，應及早進行噴水養護。在澆水養護有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。

2.4 預防凍脹引起裂縫的措施

冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養護，也可在混凝土拌和水中摻入防凍劑，能保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

2.5 預防基礎變形造成裂縫的措施

加大檢查和驗收地基的力度。完成基坑開挖后，需告知監理單位及時進行現場驗收。若地質狀況不好，一定要先進行加固，驗收合格后即可開始施工。基槽的開挖施工最好不對其原始結構造成擾動。控制建筑物的長高比，整體剛度隨長高比的縮小而增大，也有助于減少不均勻沉降。合理調整各階段承重結構的受力狀況，使荷載能夠均勻分布，避免承重結構集中受力。沉降縫的布設方位要準確[4]。

2.6 預防施工工藝產生裂縫的措施

水泥用量不要隨意增加。混凝土的配制過程中，應準確計量，對水泥用量、配合比、水灰比要嚴格控制，確保適度的振搗和充分的攪拌。一定要將離析的混凝土重新拌勻后再進行澆筑。

嚴格根據施工圖來配置鋼筋，特別要注重如下幾點:鋼筋的數量、品種、規格一定要與構件抗裂性能關聯在一起。準確地布設鋼筋，太小和太大的保護層均會使混凝土出現開裂現象。另外，鋼筋間太大的間隙也會造成混凝土的開裂。

模板構造應合理，支架及模板的剛度應符合要求，拆模時機要準確。

噴水養護應及時。若碰到問題，或無法確保混凝土充分濕潤，可利用保濕材料將混凝土覆蓋。

對施工順序的安排應合理可行。若相鄰建筑物間距過小，應先從較深的基礎開始施工，避免基坑開挖對已建基礎的地基礎造成破壞。若建筑物各部分荷載相差過大，應先施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結語

混凝土裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質量。裂縫產生的原因是多方面的，要預防和避免混凝土施工裂縫的發生，就必須結合工程現狀，客觀認真地分析施工環境和施工條件，綜合考慮多方面因素，加強施工過程各環節的質量控制，在混凝土生產及施工過程中有針對性地采取有效措施控制裂縫的產生，確保混凝土的施工質量，使建筑物具有良好的耐久性和結構穩定性。總之，通過各種有效的預防措施，混凝土的施工裂縫是完全可以控制和避免的。