混凝土裂缝的产生原因及预防措施

方晓青

永城职业学院（476600）

混凝土裂缝的产生原因及预防措施

方晓青

永城职业学院（476600）

混凝土裂缝的出现会严重影响混凝土结构的整体性和耐久性，从而影响到混凝土结构的使用功能及安全性能。文章从干缩、沉陷和温度三个方面论述了裂缝产生的原因，并从原材料及养护等方面分析了预防这三种裂缝产生的措施。

混凝土裂缝；干缩裂缝：沉陷裂缝；温度裂缝

近年来，随着国民经济和建筑技术的发展，混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点，日益受到人们的欢迎。同时，混凝土的开裂是工程建设中普遍存在的技术问题，裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，还会危害到建筑物的安全使用。因此，如何更好地预防混凝土裂缝是一个值得关注的问题。

1　混凝土裂缝的产生原因

1.1干缩裂缝的产生原因

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发的程度不同而导致不同的变形结果。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大；内部湿度变化较小，变形较小。较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越快，干缩裂缝越易产生。

干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2 mm［1］。大体积混凝土干缩裂缝以平面部位多见，较薄梁板的干缩裂缝多沿其短向分布。混凝土干缩主要与混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

1.2沉陷裂缝的产生原因

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实，或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因模板刚度不够，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

沉陷裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般与地面垂直或呈30°～45°角方向发展。较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。裂缝宽度受温度变化的影响较小。

1.3温度裂缝的产生原因

温度裂缝多发生在混凝土浇筑后，在硬化过程中受气候变化影响，又因混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，形成内外部较大的温差，使混凝土表面产生一定的拉应力（实践证明当混凝土本身温差达到25℃时，混凝土内便会产生10 MPa左右的拉应力）［2］。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。

温度裂缝多发生在混凝土施工的中后期。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构温度裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，温度裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。温度裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常中间粗两端细，冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻、抗疲劳及抗渗能力等。

2　混凝土裂缝的预防措施

2.1干缩裂缝的预防措施

干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀，影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂，影响混凝土的承载力等，其主要预防措施有：

1）选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

2）混凝土的干缩裂缝受水灰比的影响较大。水灰比越大，干缩裂缝越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比，同时掺入适量的减水剂。

3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

4）加强混凝土的早期养护，适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2沉陷裂缝的预防措施

1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

2）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，使地基受力均匀。

3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

4）模板拆除的时间不能太早，要注意拆模的先后次序。

5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.3温度裂缝的预防措施

1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450 kg/m3以下［3］。

3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下［3］。

4）改善骨料级配，掺入粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。

5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

6）在混凝土中掺入一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

7）高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。

8）大体积混凝土要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。

9）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差，预留温度收缩缝。

10）在浇筑混凝土前宜在基岩或老混凝土上铺设5 mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷，减小约束。

11）混凝土浇筑后及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

12）混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料，将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

3　总结

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对干缩裂缝、沉陷裂缝和温度裂缝进行认真研究、区别对待，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，才能保证建筑物和构件的安全、稳定。

［1］刘军.试论常见水工混凝土裂缝的种类及预防措施［J］.甘肃科技纵横，2008（1）：118.

［2］马顺利，刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施［J］.山西建筑，2010（2）.

［3］何星华，高小旺.建筑工程裂缝防治指南［M］.中国建筑工业出版社，2005.