混凝土裂缝成因与防治措施

常歌+周博文

摘 要：混凝土裂缝是常见的建筑施工质量问题之一 ，本文在对混凝土裂缝进行分类的基础上，分析了不同裂缝的形成原因，并提出了裂缝防治的措施及处理方法。

关键词：混凝土裂缝；形成原因；防治措施

一、引 言

伴随着经济水平的提高，我国建筑事业发展迅速，在这些年来，商品混凝土已经越来越多地被运用到建筑工程施工中，然而，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此，裂缝问题倍受人们关注。若采取有效防治措施，能大大降低混凝土裂缝的危害程度，因而分析混凝土裂缝成因，并采取相应的防治措施，对混凝土裂缝加以有效的控制是有着很强的现实性意义的。

二、混凝土裂缝的成因

（一）收缩裂缝。收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。我们知道，混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇筑成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～ 5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据有关试验测定，混凝土最终收缩量约为0.04%～ 0.06%。可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产生收缩裂缝。

（二）温度裂缝。温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。在混凝土浇筑过程中，水泥水化反应将放出大量的热，使混凝土内部温度升高并在一定龄期出现温峰，之后下降。由于混凝土内部散热慢而表面散热快，必将在内外形成温差，为协调温度变形，混凝土表面将产生拉应力（即温度应力），当超过混凝土抗拉强度后将使之开裂。这种裂缝多为贯穿性的，且较深，严重降低结构的整体刚度；一般在施工结束几个月后出现。此外，在混凝土养护期间，若受到寒流的侵袭，也会在混凝土表面引起裂缝，但较浅，危害性也较小。

（三）沉陷裂缝。沉陷裂缝是建筑物建成后各部分发生不均匀沉降而引起的，多为贯穿性的，其位置与沉陷方向一致。建筑物墙体的八字形或倒八字形的裂缝便是一种典型的沉陷裂缝。回填土未经夯实处理，地层中含有软弱下卧层，建筑物在使用过程中地基被水（雨水、生活用水等）长期浸泡等原因都将引起建筑物的不均匀沉降，从而开裂。另外在新建工程的地基施工中，若不做好必要的措施（如设挡土墙、地下连续墙）防止土坡失稳或地下水倒灌，会削弱相邻老建筑物的地基承载力，从而导致建筑物沉陷开裂。在混凝土施工中，因模板刚度不足、支撑间距过大、过早拆模等因素，也会出现沉陷裂缝。

（四）其他裂缝。除上述裂缝外，在结构的施工过程还会出现各种形式的施工裂缝；在结构使用过程中也会出现不同类型的腐蚀裂缝。（1）施工裂缝 施工裂缝是由于施工中操作不当或构件本身的刚度不够等因素引起的。如预应力工程中，张拉不当会使构件因尚末形成强度或强度不足而开裂；模板工程中，若混凝土与模板粘结则拆模或提升模板时易将混凝土拉裂；吊装工程中，会因构件侧向配筋少、刚度差或吊点不正确等因素而出现裂缝。（2）腐蚀裂缝 腐蚀裂缝是由于结构长期处于腐蚀性气液的环境下引起的，它包括混凝土自身的腐蚀以及钢筋的锈蚀。这类裂缝往往是由于混凝土不密实所导致的，它们通常与干缩裂缝、温度裂缝等共同作用，导致裂缝不断扩展，最终削弱结构的耐久性。

三、混凝土裂缝的防治

常见的混凝土裂缝防治措施有以下几种：

（1）优化选料和配料首先，要严格控制混凝土材料，对各种混凝土材料进行严格检查，如水泥的水化热高低；粗骨料表面的粗细、质地坚硬与否、是否存在显著的碱性反应、杂质含量是否超标；细骨料颗粒大小、空隙大小；除此之外，还要对各种外加剂的质量和性能进行严格把关。另外， 混凝土混合料的配置也关系着混凝土结构的施工质量，因此，要科学设计混凝土的配合比，尽量做到低水灰比和低用水量，并严格控制水泥的用量，以此减少混凝土的收缩进而避免混凝土开裂。（2）规范施工操作首先要依照结构设计制定合理的施工方案，主要注意保证模板工程和浇筑作业两个环节的施工质量。 模板工程要严格按照设计要求和技术规范操作，模板构造和强度要符合设计要求，另外要加强对拆模时间的控制以预防拆模过早造成的混凝土裂缝，和拆模过晚造成的养护不足；浇筑过程中要注意充分振捣以增强混凝土的密实性，另外要注意防止离析现象的发生。（3）加强混凝土的养护混凝土养护工作的质量直接影响着混凝土结构的施工质量，因而加强混凝土结构的养护是很有必要的。 混凝土养护工作的目的是保证混凝土的良好硬化，确保其结构强度能够真正达到设计要求。 混凝土硬化过程中， 表面干燥和内外温差大是造成混凝土开裂的主要原因，因而混凝土养护工作的主要任务就是对混凝土进行降温和保湿，对于一般混凝土结构来说，混凝土养护主要操作方法是洒水养护，这样一方面能保证混凝土在整个硬化过程中表面都是湿润的，另一方面也帮助混凝土温度逐渐降低到环境温度而避免温度裂缝的出现。 但对于大体积的混凝土结构，应采取其他降温措施，因为大体积的混凝土容易出现集中的水化热，如拆模后立即覆盖薄膜，湿麻袋等以起到隔离外界环境和降温保湿的作用，避免温度裂缝。总而言之，混凝土裂缝已经成为建筑工程中混凝土结构施工的常见病害，只有加强对混凝土裂缝的防治才能保证建筑工程施工质量的不断提高。 结合混凝土裂缝的成因，笔者认为混凝土裂缝的防治应从材料、施工和养护三个方面入手，只有这样才能切实减少混凝土裂缝的出现和控制混凝土裂缝的危害程度，确保混凝土结构安全和提升其使用性能。

四、小 结

混凝土裂缝问题是项技术难题，长期困扰工程界。近年来，随着高早强型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推广、混凝土强度等级的提高、大体积混凝土的涌现，在取得成效的同时也使裂缝问题更为突出，甚至成为混凝土质量问题的焦点。而目前混凝土裂缝主要是收缩变形和温度变形所致，控制这些裂缝除了广大工程建设人员在设计与施工方面采取相应措施外，也需要科研人员尽快地研制出能减少水泥收缩和水化热的高效材料，从而将裂缝问题降低到最小限度。

参考文献：

[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）.