大体积混凝土发生裂缝的原因与预防技术概述

吴立军

【摘要】混凝土裂缝是设计、选材、施工等多方面的不合理因素造成的。对其正确的判断和有效的分析，根据情况对设计、材料选用、现场施工等环节进行控制，采取有效可行的措施来控制裂缝的产生，减少混凝土裂缝，保证建筑工程质量。

【关键词】混凝土；裂缝；控制

混凝土的裂缝是建筑工程中普遍存在的问题。正确判断和分析裂缝成因并进行有效的控制措施显得尤为重要，能够更好的保证混凝土的质量。

1、混凝土裂缝的成因

1.1设计原因

设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；设计中对构件施加预应力不当，造成构件裂缝（偏心力、应力过大等）；设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板等）；设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形；设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利，产生裂缝。

1.2材料选用原因

粗细骨料含泥量太大，造成混凝土收缩增大，骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩增大，诱导裂缝的产生；骨料粒径过细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大；混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当，严重增加混凝土收缩；水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰水泥收缩值较小、比快硬水泥收缩大；水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响越大，混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越容易开裂。

1.3混凝土配合比设计原因

设计中水泥等级或品种选用不当；配合比中水灰比过大；单方水泥用量越大、用水量越高，则坍落度越大，收缩越大；配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离析、保水性不良，增加收缩值；配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

1.4施工及现场养护原因

现场浇注混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大；对大体积混凝土工程，缺少二次抹面，容易产生表面收缩裂缝；大体积混凝土浇注时，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝；现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早；现场预应力張拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。

1.5使用原因（外界因素）

构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝；使用负载超负；随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝；酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；意外事件，如火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

2、混凝土裂缝的控制措施

2.1设计方面

设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中，如因结构或造型方面原因，应考虑采用加强措施；积极采取补偿收缩混凝土技术，在常见的混凝土裂缝中，有相当一部分是由于混凝土收缩而造成的，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩；重视对构造钢筋的认可，在结构设计中设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应该注意构造钢筋的直径和数量的选择；对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60d龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各种行之有效的混凝土掺合料。

2.2材料选择和混凝土配合比设计方面

根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。积极采用掺合料和混凝土外加剂。正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法，对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果，应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇注振捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

2.3混凝土现场施工方面

混凝土浇注振捣时，振捣棒应快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除混凝土内部的水分和气泡；在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇注混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，养护时间为14-28d；对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题，采取必要的降温措施，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值，浇注振捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝；同时，避免在雨中或大风中浇灌混凝土。对于地下结构混凝土应尽早回填，对减少裂缝有利。夏季应注意混凝土的浇注振捣温度，采用低温入模、低温养护，必要时经试验可采用冰块降温。

3、结束语

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方多方面的积极配合。要在施工中多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，控制混凝土裂缝。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得到圆满解决。

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