混凝土结构裂缝的成因与防治

　　摘 要： 本文针对混凝土结构中经常出现的裂缝进行了成因分析，并根据裂缝产生的机理提出了一些相应的防治措施。
　　关键词： 混凝土结构裂缝 成因 防治措施
　　
　　我国国民经济的高速增长，带动了建筑业快速、持续地发展。在工业与民用建筑结构中，混凝土结构是主要的。大量的工程表明，混凝土结构由于多方面原因往往会出现一些裂缝。这些裂缝会使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用。所以，鉴别、分析和防治裂缝，对保证混凝土结构的整体性及正常使用具有重要意义。
　　一、混凝土结构裂缝成因分析
　　混凝土结构裂缝的成因复杂，往往多种因素相互影响。其中最常见的是混凝土的早期裂缝，它在拆模时就已经形成，主要来源于以下两个方面。
　　（一）原材料质量及配合比不当引起的裂缝
　　混凝土主要由水泥、砂、石子、拌和水及外加剂组成。混凝土所用材料的质量及配合比不当，会导致结构出现裂缝。
　　1.粗细骨料含泥量过大，妨碍水泥石与骨料的黏结，不仅会降低混凝土的强度和抗渗性，而且会增加拌和水量，加大混凝土的干缩，产生不规则的网状裂缝。
　　2.骨料中若含有无定形二氧化硅等活性骨料，当混凝土中有水分存在时，它能与水泥中的碱起作用，产生碱—骨料反应，生成膨胀的胶质，吸水后造成局部膨胀和拉应力，使混凝土结构产生爆裂状裂缝。
　　3.骨料粒径越细、针片状石子含量越大，混凝土水泥用量增多，诱发裂缝产生。
　　4.砂石骨料弹性模量小，级配不良或采取间断级配，容易造成混凝土收缩增大，产生裂缝。
　　5.水泥品种、细度、强度等级及用量选用不当。矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥等干缩较大，而粉煤灰硅酸盐水泥的干缩则较小。水泥细度越细，用量越多，强度等级越高，水泥安定性不合格，大体积混凝土使用了水化热大的水泥，都易造成混凝土结构裂缝。
　　6.配合比设计中水灰比过大、砂率过大，会造成混凝土的和易性差，导致混凝土离析，增加收缩。在水灰比一定的条件下，若用水量增多，干缩也会越大。
　　（二）施工工艺不当引起的裂缝
　　在钢筋混凝土结构的施工过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，会产生各种形式的裂缝。
　　1.混凝土搅拌、运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土坍落度过低，使混凝土结构面层出现不规则的收缩裂缝。
　　2.用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥的用量，或加大水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，结构表面出现不规则裂缝。
　　3.钢筋混凝土结构保护层过厚，或绑扎的上层钢筋被踩踏，使承受负弯矩的钢筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
　　4.现场混凝土浇筑振捣时方法不当，漏振、欠振影响混凝土的密实性，诱发裂缝的产生。
　　5.混凝土分层或分段浇注时，接头部位没有处理好，在新、旧混凝土及施工缝之间出现裂缝。
　　6.楼层较高时浇筑混凝土，因外界大气温度过高、风速过大等原因，造成混凝土快速失水，诱发裂缝产生。
　　7.大体积混凝土浇筑，现场对混凝土降温、保温工作不到位，造成混凝土结构内外温差过大，产生温度裂缝。
　　8.在混凝土抹压收活时没有严格遵循操作程序，初凝前没有二次抹压，造成表面收缩裂缝。
　　9.混凝土养护不到位，在浇筑后表面没有按时覆盖浇水，特别是平板结构或炎热、大风天气，混凝土表面水分蒸发过快，造成早期脱水，使混凝土急剧收缩，此时混凝土强度很小甚至趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
　　10.施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
　　二、混凝土裂缝的防治措施
　　（一）材料选择及制备方面
　　1.水泥。尽量采用普通硅酸盐水泥，避免采用早强高的水泥，大体积混凝土避免使用水化热大的水泥。严格把好质量检测关，对水泥用量适度控制，禁止使用细度、安定性等技术要求不合格的水泥。
　　2.砂、石。选用级配优良的砂、石材料，尽量使用连续级配，不用间断级配。在条件许可的情况下，尽量采用弹性模量大、最大粒径大的粗骨料。拌制用的砂不宜过细，也不宜过粗。含泥量、有害物质含量、针片状颗粒含量要符合规范要求。
　　3.外加剂。正确掌握混凝土补偿收缩技术的运用方法，合理选择和采用膨胀剂等，通过现场大量的试验，确定它们的最佳用量。
　　4.砂率、水灰比。砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分数，表示砂与石子二者的组合关系，选用要合理，避免过大。水灰比不能过小，也不能过大，要严格加以控制，一般为0.5—0.8。在满足泵送和施工的前提下，在一定水灰比的前提下，降低砂率，减小单位体积混凝土用水量，有利于遏制裂缝的产生。
　　（二）施工工艺方面
　　1.要有良好的施工方案，严格按施工规范进行施工，合理设置并正确处理混凝土的施工缝，应用恰当的浇筑工艺和养护方法。
　　2.在施工中，钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免变形。在钢筋绑扎施工中，加强对负弯矩筋的管理，加密支撑马凳的间距，严防乱踩钢筋，确保负弯矩钢筋的保护层厚度。
　　3.混凝土的浇筑、振捣操作要合理，方法必须正确。振捣须快扦、慢拔，时向不宜过长，也不宜过短。避免欠振、过振和漏振，提倡二次振捣、二次抹压技术。
　　4.混凝土浇筑要尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子，严格控制混凝土的入模温度。对于大体积混凝土，要充分做好现场的保温、降温工作，避免内外温差过大。
　　5.加强对混凝土的早期养护工作，尽量晚拆模。在混凝土浇筑成型后，应在结构表面予以覆盖和浇水，使混凝土的正常硬化和强度提高，不受或少受外界的影响，防止温差裂缝的产生。
　　6.混凝土裂缝可通过表面处理法和填充法进行处理。表面处理法包括表面涂抹法和表面修补法。表面涂抹法适用于难以灌入的细而浅的裂缝，表面修补法适用于大面积的部位，填充法是用修补材料直接填充裂缝，一般用于修补较宽的裂缝。
　　综上所述，混凝土结构裂缝的形成原因是多方面的，主要有原材料质量不合格、配合比不当、施工工艺不当等。防治裂缝的措施也有多种，需认真研究分析，以便采取合理的防治，确保混凝土结构的质量，满足使用的要求。
　　
　　参考文献：
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