研析砼裂缝成因及其防治措施

杨宗岳

（陕西建工第二建设集团有限公司，陕西 宝鸡 721000）

砼是一种由砂石、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质拌合材料。科学研究表明，砼结构裂缝是不可避免的，其形成和产生是材料本身固有的特性。其实，砼构件大都是带缝工作，我们必须清楚裂缝的危害程度，掌握其成因，从设计角度、施工工艺等方面控制裂缝，使其对结构承载力、使用功能和安全可靠性的影响在可控范围内。

一、裂缝的分类

根据裂缝对结构产生的影响，分为无害和有害裂缝。无害裂缝指结构内部的微观裂缝，宽度在0.05mm以内，不会对结构承载力和使用产生影响。有害裂缝则是对结构承载力和正常使用功能产生影响。后者是前者在荷载效应下的发展和延续，所以，必须控制裂缝在允许范围内，使其不会发展到有害程度，确保结构构件的承载力和使用功能不受影响。裂缝根据成因，分为荷载裂缝、变形裂缝以及化学锈蚀裂缝。

二、裂缝成因及防治措施

1 荷载裂缝：分为直接荷载作用引起的裂缝和结构次应力引起的裂缝。当构件受到外荷载作用或次生应力作用而产生的内部拉应力超过砼极限抗拉强度时，就会产生裂缝。在荷载标准值作用下是允许出现裂缝的，但其裂缝宽度，不得超过规范限值。在施工阶段，往往注重的是施工荷载对结构构件裂缝的影响。

（1）施工过程中，砼处于早期强度，过早的楼面堆载会产生施工荷载裂缝，严重情况下会压酥砼。（2）模板支撑体系，方木龙骨的间距不能小于200mm，当间距大于200mm时，构件厚度小于120mm，浇筑完砼后撤去施工荷载，多层板会在原施工荷载下的变形恢复，对刚浇筑的砼在终凝强度很低的情况下产生反弹力引起内应力，在砼表面会产生规则裂缝。控制措施：砼浇筑完后，及时养护，待砼终凝后允许上荷载的情况下分散分批上荷载。

2 变形裂缝产生的机理和防止措施

因温度变化、收缩或不均匀沉陷等因素引起的变形得不到满足时引起应力，应力超过砼极限抗拉强度时产生裂缝。

（1）温度裂缝：由于气候情况变化或构件内外温差效应而导致裂缝。根据温度变化的因素，分为构件内部温度效应裂缝及构件内外温差引起的裂缝。

①内部温度裂缝：在大体积砼或高强度砼施工中，砼硬化过程水化热形成的构件内外温差效应，导致与砼表面温度和外界环境温度相差较大，加之受约束作用，产生水化热裂缝。通常，大体积砼当内部与表面温差超过25℃，表面与环境温度差超过15℃，最高浇筑温度大于28℃，且断面温度变化梯度较大时，容易出现水化热裂缝。防止措施：采用粉煤灰水泥等水化热低的水泥，降低水灰比、掺粉煤灰来减少水泥用量，分层分块浇筑砼、加强养护，在砼表面配置少量的抗裂钢筋或掺入抗裂纤维。

②外部温度变形裂缝：由于外界温度变化，使砼产生胀缩变形受到约束时，产生应力，当应力大于砼极限抗拉强度时，产生温度变形裂缝。在主体结构主要是顶层重、下层轻、两端重、中间轻、向阳重、背阴轻。一般民用建筑，夏季屋面受太阳辐射，表面温度可达55℃-65℃，而室内温度一般在25℃-35℃；在冬季，屋面温度约在-10℃--15℃，而室内温度一般为16℃-25℃，可见，屋面内外温差达25℃-30℃。要防止裂缝，必须对屋面进行节能处理，加设保温层。砼的温度变形裂缝由于其约束程度不同产生较大的差异。砼构件的约束分为内约束和外约束，砼的温度裂缝绝大多数与外约束有关，例如，屋面板在柱和梁约束下，在较大温差应力作用下，梁柱板的交界处产生与梁柱平行的裂缝；表面积较大、厚度较薄的板，由于梁的约束，其温度裂缝大多在端部板的四个大角形成45度的斜向裂缝。总之，温度裂缝由于温度分布、温差大小、约束程度和构件类型的不同，其温度裂缝的形状和产生的部位都有较大的差异。随时间的推移，温度裂缝会逐渐开展，甚至发展到有害裂缝。

（2）收缩裂缝:砼在硬化过程中，由于其体积的收缩、外界温度的变化，导致砼内部产生收缩应力。当超过砼极限抗拉强度时，在有约束的情况下，产生收缩温度裂缝。主要分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝。

①干缩裂缝：多出现在砼养护结束后或砼浇筑完毕后一周左右，水泥浆中的水分蒸发产生干缩，这种干缩是不可逆的。干缩裂缝产生主要是由于砼内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。砼受外界条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部温度变化较小变形较小，较大的表面的干缩表型受到砼内部约束，产生较大的拉应力而产生裂缝。砼的干缩变形主要与砼的水灰比、水泥成分、水泥和外加剂用量有关。预防措施：采用粉煤灰等低热水泥、减少水泥用量，控制好水灰比、掺加适量减水剂，加强砼早期养护、延长养护时间，在结构中设置合适的收缩缝。

②收缩裂缝：是终凝前，砼表面因失水较快而产生的收缩。一般在干热和大风天气出现。因为，砼在终凝前强度很小。受外界环境影响，表面失水较快，造成砼毛细管产生较大的负压而使砼体积急剧收缩，而此时砼的强度无法抵抗本身干缩应力，产生龟裂现象。因此，一般选用普通硅酸盐水泥，严格控制水灰比，及时洒水覆盖，加强养护措施。

（3）基础变形引起的裂缝：当基础出现不均匀沉降时，构件受到强迫变形，而使内部产生变形应力，超过砼极限抗拉强度时，产生裂缝。在设计上一般采取设置后浇带、沉降缝等措施消除基础变形引起的裂缝。

3 化学腐蚀引起的裂缝：当砼构件处于腐蚀性介质环境时，由于砼保护层过薄，特别是密实性不良，介质中的氯离子和水中的氧会使砼中的钢筋生成氧化铁，体积增大，使周围砼体积膨胀甚至剥落。一般采取加厚保护层、增强防水能力的措施。

结语

裂缝是砼构件普遍存在的现象，它的出现和发展会对构件的承载力、建筑物的正常使用功能、砼结构的防水抗渗能力等产生影响，必须对砼裂缝的成因以及防治措施进行研究，采取科学的预防措施防止有害裂缝的发展，保证结构构件和建筑物的使用安全。

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2]李瑞华,梁斌万.混凝土施工中非结构性裂缝产生原因及防治[J].施工技术，2002（4）.