浅谈混凝土工程裂缝问题

摘要：混凝土是当今建筑工程中必不可少的材料，在房建、路桥、水利设施等方面有着广泛的应用，而在建筑物的施工和使用过程中，其裂缝问题越来越普遍。本文介绍了混凝土裂缝的分类、产生原因，并且探讨了裂缝的预防措施，。

关键词：混凝土；裂缝；成因；预防措施

引言

在当今的混凝土工程结构中，或许没有人敢保证自己施工的混凝土结构没有裂缝存在。事实上，当今混凝土工程的现状就是裂缝问题普遍存在并且愈演愈烈。有些裂缝甚至会导致结构物的破坏，例如2009年上海的莲花河畔景苑楼盘的连根倒塌，有些裂缝虽然不至于使结构物破坏，但会影响到其正常使用，例如2011年深圳大学因宿舍楼安全隐患被迫搬离宿舍等。

一、裂缝分类

混凝土属刚性体，其特点是抗拉强度高而抗拉强度较低，容易产生收缩裂缝，在荷载作用下容易受拉而产生裂缝[1]。按照裂缝产生的原因，可大致分为以下几类：一是混凝土在荷载作用下引起的裂缝，即受力裂缝；二是混凝土的收缩变形受到限制，而其抗拉强度不足以承受这种变形而引起的拉伸裂缝；三是混凝土内部发生化学反应而使混凝土体积发生膨胀引起的裂缝；四是混凝土浇筑后处于塑性状态时因收缩货膨胀不均匀等引发的塑性裂缝[2]。

二、裂缝成因

2.1干燥收缩

在混凝土硬化后，用于混凝土拌合的自由水，大约有80%会蒸发出去，而在失水过程中，混凝土会由于收缩受到约束而产生收缩应力，当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，会产生收缩裂缝。随着时间的推移，干燥收缩率可以达到0.04%～0.06%，有的可达到0.06%～0.08%，这也是混凝土出现裂缝的主要原因[3]。

2.2水化热

水泥的水化过程是防热过程，，而又由于在此过程中产生的热量难以在混凝土内部消散，导致混凝土内部温度较高而外部温度相对较低，随着水化过程的进行，内部温度不断上升，内外温差不断加大，此时容易引起混凝土的水化收缩而引起裂缝。

2.3塑性沉降裂缝

在新拌的混凝土中，由于水泥、骨料、浆体等存在密度差异而造成骨料下沉，水和粉煤灰等向上漂移而产生离析、沉降、泌水等现象，下沉的骨料由于所受限制不尽相同，此时就容易造成不均匀的沉降，从而产生塑性沉降裂缝，并且塑性沉降发生的可能性随塌落度的增大而增大。

2.4碱骨料反应

混凝土中碱骨料的反应易造成反应膨胀开裂，此类裂缝出现较多的是碱-硅的反应，而且持续时间较长，一般可以达到10～20年，随着产物的积累，会产生吸湿膨胀的现象，进而导致混凝土的开裂。对于钢筋混凝土结构，开裂后会加速钢筋的腐蚀，钢筋的腐蚀又会加速混凝土的开裂，形成恶性循环，直至结构破坏。对于此类问题，一定要严格控制含碱物质的含量并加入掺合料以加强控制。

2.5外部约束限制

混凝土构件有多种不同的结构形式，受到的约束也不尽相同。对此，施工人员必须采取相应的隔离措施对外部约束加以控制，否则容易在混凝土内部产生较大的拉应力，导致拉伸开裂，此种裂缝一般在2～3个月内出现，如果不能及时有效的加以控制，会发展成更深的裂缝，影响结构物的正常使用。

2.6施工原因

施工方面的原因主要包括以下几个方面，一是浇筑不当，对于大体积的混凝土，需要分层浇筑，且上下层之间浇筑时间不能间隔太久，否则两层的接缝处容易产生裂缝；二是振捣工艺的不当，主要表现在振捣不均以及振捣不足，此时容易产生麻面、蜂窝等现象；三是混凝土的养护方面，突出表现在高温干燥条件下浇筑的混凝土，如果养护不到位，容易产生早期的收缩裂缝。

三、裂缝的预防措施

对混凝土裂缝的预防有多种措施，除要合理设计结构形式外，还要做好配合设计方面的工作。

3.1材料选用

3.1.1水泥

要尽量选用水化热较小、收缩率较低的水泥，此外还要尽量不选用早强型水泥，以降低水化热，减小收缩裂缝发出现的可能性。

3.1.2骨料

要优先选取洁净并且级配良好的中砂以及级配良好、孔隙率较低的粗骨料，另外还要注意选取无碱活性或者减活性较低的骨料，以抑制由碱骨料反应导致的温度变化，从而降低裂缝出现的几率。还应该尽量不用或者减少针片状石子的用量。

3.1.3矿物掺合料

要限制矿物掺合料的用量，例如粉煤灰的用量不宜超过0.3倍的水泥用量，而硅粉的用量应该更低，其用量不宜超过水泥用量的0.1倍，以减少硅与碱骨料的反应。

3.1.4外加剂

可适当加入减水剂，以减少水的用量，在水灰比不变的情况下，可以减少水泥的用量，从而减小水化热，有利于对裂缝的控制。

3.2施工措施

3.2.1搅拌及运输

在搅拌时间方面，应根据温度情况对搅拌时间加以控制。当气温不高于25℃时，搅拌时间不应超过90分钟，而当温度高于25℃时，搅拌温度应该控制在60分钟以内。如果需要运输，则在装料前必须对运输车加以清理以排除残余的混凝土和积水。

3.2.2混凝土的浇筑

要保证混凝土振捣均匀，需要分层浇筑时，要保证混凝土的整体性，浇筑上层混凝土时，振捣器必须插入下层混凝土5cm左右以保证整体性。

3.2.3模板

模板的构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致的混凝土裂缝；另外，模板和支架要有足够的刚度，以防止施工荷载特别是动荷载作用下，模板变形过大造成开裂；还要合理掌握拆模的时机，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂，但也不能太晚，尽量不要错过混凝土的水化热的峰值，即不要错过最佳养护时期。

四、结语

混凝土裂缝问题是普遍现象，其原因存在于选材、施工、养护等多个方面，施工单位和人员应该做到努力预防裂缝出现，在裂缝出现后要及时查找原因并且确立解决方案以保证结构构件或者结构物的耐久性和安全稳定性。

参考文献：

[1]施可夫.混凝土裂缝成因预防措施及处理方法[J].福建建材，2013（02）.

[2]富文权，韩素芳.混凝土工程裂缝预防与控制.北京：中国铁道出版社，2007.

[3]徐至钧.船混凝土结构裂缝预防与控制.北京：机械工业出版社，2010.