浅谈混凝土裂缝产生的原因及防治措施

潘明智

[摘 要]：最近几年来，混凝土的预拌在不断地发展和应用，并且在很大程度上保证了工程施工的質量。但是混凝土的质量问题在施工过程中也是非常重要的，特别是混凝土的裂缝方面的预防和治理方面。本文就混凝土裂缝产生的原因及防治措施进行分析。

[关键词]：混凝土  裂缝类型  产生原因  防治措施

一、混凝土的收缩和变形缝的类型

（一）塑性收缩缝。主要是混凝土在水化过程中，出现泌水和水份蒸发现象，引起失水收缩。混凝土强度随着硬化逐渐增强，同样混凝土的抗拉应力也在增长。  （二）硬化收缩缝。混凝土在水化硬结过程中，由于水泥颗粒不断水化，毛细管及各孔隙游离水逐渐与水泥矿物质水化，转化为凝胶及结晶形成水泥石，体积略有收缩，亦称自生收缩。并且温度越高，水泥的使用量越多，搅拌地越细，收缩就会越大。

（三）失水收缩缝。混凝土中存在极细的孔隙（毛细管），水从毛细管中溢出，造成干缩。既混凝土内的水分不断蒸发，混凝土失水引起显著的体积收缩。

（四）碳化收缩缝。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形称为碳化收缩。碳化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳浓度的增加而加快。混凝土中的Ca（OH）2和CO2发生反应，产生CaCO3，使混凝土溶液里面的碱度开始下降，产生了表面上的收缩。

（五）温度裂缝。主要是建筑项目施工较大体积混凝土构件，因为结构的截面积比较大，使用的水泥也比较多，水泥被稀释后得到的热量会出现较大的温度转变与收缩，混凝土里面热度会导致内部和外面的温度差异，这样产生的温度收缩力是造成较大体积的混凝土出现裂缝的重要因素。

二、混凝土出现裂缝的原因

混凝土裂缝产生的原因较为复杂，主要有以下几点：一是原材料质量与混凝土施工标准不相符。混凝土结构体是由水泥、细骨料、石子，以一定比例搅拌而成的，在搅拌缺乏充分性或水灰比缺乏合理性的情况下，混凝土结构体就可能出现裂缝现象。

（一）材料构成的影响

1、水泥

（1）从材料的选择上来判断选用的水泥，对于不同的水泥会有不同的使用效果，想要达到预防混凝土温度裂缝产生的问题，可以参考以下措施：（1）在对水泥进行选择的时候，值得注意的是要选择水化热这个值比较小的，因为水化速度快和水化热大，对混凝土抗裂性能影响非常有害。（2）选择水泥中C3A/C4AF比和Na2O和K2O含量比较少的。（3）根据相关规定要求，对搅拌混凝土中的水灰比这个值控制，还要多添加一些高效减水剂，减少水泥和水的用量。（4）在混凝土浇筑之前，一定要用水把基层和模板的水泥进行湿润处理。（5）及时做到保护休养工作，防止高温辐射带来的影响。因此要对其采取遮阳防护措施，保证模板有一定的湿润度，一是能够使水泥的用量变少，二来能够抑制碱骨料反应。

（2）水泥中所含的碱度是比较多的，并且搅拌地越细，它的收缩就会越大。因此，水泥所含的碱量最好不要超出0.6%，应根据使用要求选择细度比较合适的水泥。

2、骨料

（1）粗骨料对混凝土裂缝的影响。（一）混凝土的组成部分包括水泥、碎石，因此当水泥、碎石的体积发生变化的时候，那么一定会引起混凝土的收缩，粗骨料在混凝土中对水泥、碎石的体积变化有着牵制的作用，能够有效抵抗收缩。（二）相比之下粗骨料的岩石种类对混凝土弹性模量相对处于较高状态，那么它的干缩性是比较小的;（三）如果骨料中含有具有活性的活泼氧化硅这种物质时，很容易发生碱骨料反应，从而导致混凝土发生膨胀裂缝。

（2）细骨料对混凝土裂缝的影响。细骨料与粗骨料是两种相对立的材质，所以对混凝土裂缝的形成也是相反的，由于细骨料的等级配置、细度模数、含有泥沙量、表面性状及含有砂石比例等这些成分对能够引起混凝土的自身属性的变化，也就会直接或间接导致混凝土体积发生变化，混凝土收缩性功能，混凝土约束裂缝的能力发生改变，致使膨胀时和塑态时易产生的裂缝发生变化。

3、外加剂

第一减水剂作用。（1）在减少单位用水量，保持混凝土坍落度相等的时候，在混凝土中添加普通减水剂后，相比单位条件下就可以减少5～10%的用水量，高效减少剂添加后单位用水量可以减少10-20%，可以在很大程度上使干缩裂缝变少。（2）降低混凝土水灰比。在混凝土坍落度一样的条件下，粗骨料用量增加将导致混凝土弹性模量有一定的增多，因而能够增强混凝土抵抗收缩能力。（3）缓凝减水剂的加入能够使水化过程中散发出来的热量的速度变慢，水化热降低，减缓最高峰值及早出现，会使温度应力减小，混凝土抗裂能力将会提高。

（二）施工的环境

1、在温度比较高的季节进行施工，运送的水泥、砂石的温度就会升高，那么搅拌的混凝土在进入模具时的温度就会升高，混凝土构件通常会由于里外温度的差异太大，所以在凝结的初期就产生了温度上的裂缝。

2、气象因素也同样会促使混凝土构件出现裂缝。根据资料分析，当风的速度为16米/秒的时候，混凝土里的水量的蒸发速度是没有风的四倍。环境湿度也有一定影响。

（三）混凝土的配合比

1、水灰比

水灰比越大，干缩越大，一般高强混凝土的水灰比较小，对后期干缩有利，但由于水泥浆量或胶凝材料较多以及高效减水剂的作用，比中低强度混凝土收缩大，而且随着强度提高拉压比降低。

2、砂率

砂率值是依照混凝土拌合物的坍落度、粘聚性以及含水性进行设定。

3、外加剂

用量在混凝土配制环节中的应用，在节省水泥用量、优化混凝土强度与性能等方面均体现巨大优越性

（四）施工的影响

1、混凝土在进行了浇筑和振捣之后，粗骨料就会沉淀，被挤出的水和空气的外面都表现出了泌水所形成的体积的缩减的沉淀，导致表面的砂浆层比混凝土的干缩的可能性还要大，等到水蒸发了之后，就非常容易产生凝缩的裂缝。

2、施工现场的养护是非常关键的，混凝土在进行了浇筑之后如果没有进行覆盖和浇水等一些养护的措施，那么表面的水就会快速地蒸发掉，这样就非常容易出现裂缝。

三、混凝土裂缝的防治对策

（一）合理地选择施工材料

1、水泥（胶结料）  应该选择含碱量为0.4%-0.6%之间的，通常都会选用硅酸盐水泥，体积比较大的混凝土适合使用低热性的水泥。

2、粗骨料（石料）  其最大粒径不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋的混凝土结构，应选用较大粒径骨料。其次要注意粒径级配：当最大粒径40mm时，分成D20、D40两级;当最大粒径80mm时，分成D20、D40、D80三级;当最大粒径150（120）mm时，分成D20、D40、D80、D150（120）四级。粗骨料表面應清洁，裹粉、裹泥等应清楚。

3、细骨料（砂）  细骨料应质地坚硬、清洁级配良好;人工砂细度模数宜在2.4～2.8范围内，天然砂细度模数宜在2.2～3.0范围内。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。同时应控制好砂的含泥量。

（二）混凝土配合比的明确

如果原材料已确定，混凝土的配合比就会对混凝土的收缩影响很大，主要是一定单位水的用量、使用水泥的量等。

（三）控制施工的质量

1、当混凝土通过振捣器进行振捣的时候，振捣棒不能够碰到钢筋与模板，每个点要振捣5～15秒。

2、减少混凝土的温度差异。可以使用温度比较低的地下水来进行混凝土的搅拌，或者是在搅拌混凝土的时候加入冰块，并对骨料实施遮阳等一些降温的方式，在运送和浇筑的时候也要采取降温的措施。

3、强化对温度的控制。不同的厚度和部位都有测温的小孔。可以采取温度计的监控的方式对各个点进行监控，以便能够及时地了解到混凝土内部的温度所产生的变化，

（四）对混凝土的裂缝的处理

1、初期的裂缝可以在凝结之前进行拍打达到愈合，如果不愈合，可以采用膨胀剂，与水泥的混合比例是2：8，然后混合成泥浆涂抹在裂缝上。

2、结构裂缝在进行结构表面清理的时候，可以采用水泥和砂浆并加入防水添加剂、膨胀剂，主要是为了预防渗漏与钢筋的腐蚀、生锈，比较深的裂缝可以采用压力注浆的方式进行处理。