浅析混凝土裂缝产生的原因及预防措施

宋发忠

1商城县水泥粉磨有限公司（465350） 2商城县永固混凝土搅拌有限公司（465350）

0 前言

随着混凝土结构在建筑工程领域得到大量的推广和应用，混凝土结构的安全性成为人们关注的焦点。影响混凝土结构安全的因素有很多，最常见的就是混凝土的裂缝。当混凝土受到荷载、温度应力的作用之后，这些微裂缝便会不断扩大和连通，最终变成工程中常见的裂缝，如果不加以防治将会对建筑物的稳定造成隐患，严重时会威胁人们的人身及财产的安全。因此应当引起人们足够的重视。

1 混凝土裂缝成因

1.1 材料质量引起的裂缝

混凝土主要由拌和水、骨料、外加剂、水泥和砂构成。在混凝土配置过程中，若选用劣质材料，将造成结构裂缝的发生。如水泥安定性不达标，水泥内游离的氧化钙和氧化镁含量超出规定范围；水泥过期、受潮，强度不够；水泥中的碱过量，采用的骨料也是含碱活性的；砂石粒径过小，级配不佳，空隙率较大；含较多的轻物质、砂石中云母、有机质及泥沙；含杂质较多，如外加剂和拌和水内的氯化物等[1]。

1.2 温度变化引起的裂缝

热胀冷缩是混凝土的特性。混凝土特别是大体积混凝土浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，聚积在内部的水泥水化热不易散发，造成混凝土内部温度升高，而混凝土表面散热较快，这样形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力。此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝[2]。

1.3 塑性收缩引起的裂缝

在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积可增大到3倍，从而使混凝土胀裂产生裂缝。

1.4 冻胀引起的裂缝

如果大气气温在零度以下，冻结了吸水饱和的混凝土，游离的水变成了冰，体积膨胀，使混凝土产生了膨胀应力。此外，微观结构内的混凝土凝胶孔的过冷水发生重分布及迁移造成渗透压，增大了混凝土的膨胀力，致使混凝土强度下降，发生了裂缝。

1.5 基础变形引起的裂缝

因原有地基条件的改变、不准确的试验资料，基础置于滑坡体，分期建造，地基冻胀，结构荷载过大，地基地质及结构基础类型有差异，活动断层及溶洞等地质段欠佳，地质勘察精度不达标等，都会导致基础竖向不均匀沉降的发生，且混凝土结构的抗拉能力低于结构内出现的附加应力，致使结构发生开裂。

1.6 施工工艺引起的裂缝

振捣施工时出现的疏漏及缺陷、混凝土的搅拌、浇筑和运输，均有可能导致裂缝的出现。模板构造不合理，拆模较早，支撑刚度不够，漏浆及漏水等均可引起混凝土出现开裂现象。在混凝土的养护过程中，裂缝与早期的养护质量有密切的关系。分层或分段浇筑混凝土时，若接头部位的处理不当，则裂缝易发生在施工缝与新旧混凝土接头部位。施工质量控制不佳，混凝土配合比随意套用，水泥材料、水和砂石的计量不精确，降低了混凝土的密实度及和易性等，造成混凝土强度不达标，发生开裂现象[3]。

2 预防措施

2.1 采用与规范要求相符的合格材料

采用水泥的水化热不宜过高，强度和安定性不达标的水泥禁止采用。选用的粗骨料应为级配良好、无碱性反应、表面粗糙、空隙率不高及质地坚硬的石料，且其黏土含量和有害物质不应超标。选用的细骨料应为中砂，且空隙率要小，含泥量低，颗粒粗。

2.2 预防温度变化引起裂缝的措施

采用的水泥应为粉煤灰水泥和矿渣水泥等中、低热类型的。尽量减少水泥用量。水灰比不易高于0.6。改善骨料级配，通过添加缓凝剂或高效减水剂，从而使混凝土拌和物的保水性及流动性得到改善，使水化热下降。加大监控混凝土温度的力度，适时进行保养及冷却。做好混凝土的养护，完成浇筑混凝土后，选用湿润的麻片和草帘等及时将其覆盖，同时进行洒水养护，将养护时间适度延长，确保混凝土表面缓慢冷却。

2.3 预防浇筑混凝土时产生裂缝的措施

混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下，应及早进行喷水养护。在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

2.4 预防冻胀引起裂缝的措施

冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护，也可在混凝土拌和水中掺入防冻剂，能保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

2.5 预防基础变形造成裂缝的措施

加大检查和验收地基的力度。完成基坑开挖后，需告知监理单位及时进行现场验收。若地质状况不好，一定要先进行加固，验收合格后即可开始施工。基槽的开挖施工最好不对其原始结构造成扰动。控制建筑物的长高比，整体刚度随长高比的缩小而增大，也有助于减少不均匀沉降。合理调整各阶段承重结构的受力状况，使荷载能够均匀分布，避免承重结构集中受力。沉降缝的布设方位要准确[4]。

2.6 预防施工工艺产生裂缝的措施

水泥用量不要随意增加。混凝土的配制过程中，应准确计量，对水泥用量、配合比、水灰比要严格控制，确保适度的振捣和充分的搅拌。一定要将离析的混凝土重新拌匀后再进行浇筑。

严格根据施工图来配置钢筋，特别要注重如下几点:钢筋的数量、品种、规格一定要与构件抗裂性能关联在一起。准确地布设钢筋，太小和太大的保护层均会使混凝土出现开裂现象。另外，钢筋间太大的间隙也会造成混凝土的开裂。

模板构造应合理，支架及模板的刚度应符合要求，拆模时机要准确。

喷水养护应及时。若碰到问题，或无法确保混凝土充分湿润，可利用保湿材料将混凝土覆盖。

对施工顺序的安排应合理可行。若相邻建筑物间距过小，应先从较深的基础开始施工，避免基坑开挖对已建基础的地基础造成破坏。若建筑物各部分荷载相差过大，应先施工重、高部分，后施工轻、低部分。

3 结语

混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量。裂缝产生的原因是多方面的，要预防和避免混凝土施工裂缝的发生，就必须结合工程现状，客观认真地分析施工环境和施工条件，综合考虑多方面因素，加强施工过程各环节的质量控制，在混凝土生产及施工过程中有针对性地采取有效措施控制裂缝的产生，确保混凝土的施工质量，使建筑物具有良好的耐久性和结构稳定性。总之，通过各种有效的预防措施，混凝土的施工裂缝是完全可以控制和避免的。