混凝土裂缝的成因及预防措施

王鹏远

摘要：本文主要介绍了混凝土裂缝的形成的原因，并给出了预防混凝土裂缝的措施。

关键词：混凝土裂缝 成因措施

Abstract: this paper mainly introduces the reasons of the formation of the concrete cracks, and gives the measures to prevent concrete crack.

Key words: the causes of cracking in concrete measures

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1．砼裂缝现象及其产生的原因分析

1．1温度裂缝

1.1.1现象

表面温度裂缝走向无一定规律性。梁板内或长度尺寸较大的结构构件，裂缝多平行于短边，与构件轴线垂直；大面积结构裂缝常纵横交错，深进的或贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行，裂缝沿全长分段出现。裂缝宽度大小不一，一般在0.5mm以下，宽度变化不大。表面温度裂缝发生在施工期间，深进的或贯穿的多发生在浇筑后2-3个月或更长时间。缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细，沿截面高度裂缝大多呈上宽下窄状。遇顶部或底板配筋较多的结构，有时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。

1.1. 2原因

（1） 砼具有热胀冷缩的性质，其线胀系数一般为1*10ˉ5/℃，当温度发生变化时，钢筋砼结构就产生温度变形。而建筑物中的结构构件往往受到各种约束（外约束、内约束）在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过砼的抗裂强度时就产生裂缝。

（2）砼结构构件特别是大体积砼浇筑后，由于水泥水化热大量积聚，而散发很慢，造成砼内部温度高，表面温度低，形成内外温差；在拆模前后或受寒潮袭击，使表面温度降低很快，造成了温度陡降（骤冷）；砼内达到最高温度后，热量逐渐散发至最低温度，它们与最高温度的差值就是内部温差，这三种温差都可能导致砼裂缝，内外温差、温度陡降引起表面裂缝，内部温差引起内部裂缝或贯穿裂缝。

（3）砼结构构件降温温差较大，受到外界的约束易引起深度的和贯穿裂缝。当大体积砼基础、墙体浇筑在坚硬地基（特别是岩石地基）时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果砼的温度很高，当砼降温收缩，全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束，将会在砼内部出现很大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这种裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用；框架结构的梁、墙板、地基梁，由于受刚度较大的柱、基础约束，降温时也常出现这类裂缝。

1. 2塑性收缩裂缝

1.2.1现象

裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现，形状很规则，长短不一，互不贯通，裂缝较浅，类似干燥的水泥浆面，大多在砼初凝后（一般在浇筑后4小时左右），在外界气温高、风速大、气候很干燥的情况下出现。

1.2.2原因

砼在空气中结硬时，体积会逐渐缩小，称之为收缩，由此而造成的裂缝称之为“收缩裂缝”。砼收缩由两部分组成，一是湿度收缩，即砼中多余水分蒸发，体积减少而产生收缩，这部分占整个收缩量的80%--90%；砼养护差也造成砼 收缩裂缝。砼浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，而内部湿度变化小，表面收缩变形受到收缩慢的内部砼的约束，因此全在构件表面产生较大的拉应力，拉应力超过砼的极限抗拉强度时，即产生收缩裂缝。

1. 3沉陷原因

1.3.1现象

沉陷裂缝多属深进或贯穿裂缝，其走向与沉陷情况有关，有的在上部，有的在下部，一般与地面垂直或呈30°—40°角方向发展；较大的贯穿性沉陷裂缝，往往上下或左右有一定的错距，裂缝宽度受温度变形的影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。地基变形稳定后，沉陷裂缝也趋稳定。

1.3.2原因分析

（1）结构、构件下面的地基软硬不均，或局部存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，砼浇筑后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝。

（2）结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，砼浇筑后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致出现裂缝。

(3)冬季施工，模版支架支承在冻土层上，上部结构未达到规定强度时，冻土化冻下沉，使结构下垂产生裂缝。

(4)预制构件底模支承在回填土上，养护时浸水局部下沉并引起开裂。

1. 4危害严重的裂缝（除沉陷裂缝外）

1.4.1现象

（1） 柱

1） 出现裂缝，保护层部分剥落，主筋外露；

2） 一侧产生明显的水平裂缝，另一侧砼被压碎，主筋外露；

3） 出现明显的交叉裂缝。

（2） 砼墙

墙中间部分产生明显的交叉裂缝，或伴有保护层脱落；

（3） 梁

1） 简支梁、连续梁跨中附近，底部出现横断裂缝，其一侧向上延伸，达2/3梁高以上;或其上面出现多条明显的水平裂缝，保护层脱落，下面伴有竖向裂缝；

2） 梁支撑部位附近出现明显的斜裂缝，这是一种危险裂缝，当裂缝扩展延伸达1/3梁高以上时，或出现斜裂缝的同时，受压区还出现水平裂缝，则可能导致梁断裂而破坏；尤其应该注意，当箍筋过少，且剪跨比（集中荷载至支座距离与梁有效高度之比）大于3时一旦出现斜裂缝，箍筋应力很快达到屈服强度，斜裂缝迅速发展，使梁裂为可两部分而破坏；

3） 连续梁支承部位附近上面出现明显的横断裂缝，其一侧向下延伸至1/3梁高以上；或上面出现竖向裂缝，同时下面出现水平裂缝；

4） 悬臂梁固定端附近出现明显的竖向裂缝或斜裂缝。

（4） 板

1） 出现与受拉主筋方向垂直的横断裂缝，并向受压区方向延伸；

2） 悬臂板固定端附近上面出现明显的裂缝，其方向与受拉主筋垂直；

3） 现浇板上面周边产生明显裂缝，或下面产生交叉裂缝。

1.4．2原因

（1） 设计断面不足

（2） 漏配钢筋，包括受力筋与构造筋，如受拉钢筋截面不能满足抗弯强度要求，较高梁的抗收缩筋，集中荷载作用下的附加横向钢筋漏配等等，梁上会产生竖向裂缝；

（3） 未进行必要的抗裂验算；

（4） 超载；

（5） 施工方面的原因。未达到设计要求，如原材料不良、配比不良、浇筑质量差，违反设计规范规定，在受拉区截断纵向受拉钢筋等等。

2、预防措施

2. 1地质勘察方面

2.1.1对建筑场地进行调查，了解场地的历史演变，是否有古墓、古河道、暗井；了解已有建筑物的基础类型、使用情况及其它地质资料等；

2.1.2进行必要的地质勘察，彻底弄清地质条件

2.1.3配合设计施工单位处理施工中发现的不良地质问题。

2.2设计方面

2.2.1按照《砼结构设计规范》的规定，合理的进行结构布置，计算砼构件的断面和配筋，并对荷载作用下较易开裂的构件，如受弯、轴心受拉、偏心受拉和大偏心受压构件等等，须根据不同裂缝的控制等级进行裂缝宽度验算；

2.2.2不能片面强调结构安全，提高砼强度等级，导致水泥用量过高，砼收缩加大而开裂；

2.2.3合理设计屋面隔热层，以防止屋盖内附加温度应力加大；

2.2.4按照《砼结构设计规范》的规定，合理设置伸缩缝；

2.2.5合理设置后浇带，减少砼的收缩应力。

2. 3施工方面

2.3.1加强地基开挖验槽工作，对复杂的地基条件，应在基槽开挖后，联系勘探部门进行普遍的钻探，对软弱部位联系设计院加固处理后，方可进行基础施工；

2.3.2严格按照设计图纸及施工操作规程施工，严把材料关和施工工艺，保证砼质量。

2.4使用管理方面

根据房屋用途和设计图纸活载要求，合理控制加载速度和加载范围，应避免大量迅速集中堆载，甚至超载，并严禁在梁上、板上、砼墙上随意开凿洞口，破坏结构。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。