浅谈混凝土裂缝成因及控制措施

【摘要】混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象，从混凝土结构中常见裂缝进行分类，并对结构中占主要部分的裂缝进行成因分析，并浅谈几点控制措施。

【关键词】混凝土；裂缝；成因；控制

【 abstract 】 the cracks of the concrete structure is a fairly common phenomena, common cracks in concrete structures from classification, and the structure of the major parts of the crack reason analysis, and discuss some control measures.

【 keywords 】 concrete; Crack; Cause; control

中图分类号： TU528 文献标识码：A 文章编号：

混凝土结构的裂缝是一个普遍现象，大量工程实践和科学研究都表明结构的裂缝是不可避免的，它是材料的一种特性。因此，应在对裂缝进行分类、研究的基础上，采取有效的措施，将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。

1.混凝土结构裂缝的分类

1.1按裂缝的成因分类

1.1.1结构性裂缝。由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多。忽略次要应力，而忽略部分的应力导致。结构中产生的裂缝。

1.1.2非结构性裂缝。以收缩裂缝为主导，工程中比较常见的非结构性裂缝有收缩裂缝、温度裂缝和沉降裂缝。

1.2按裂缝产生的时间分类

1.2.1施工期间出现的裂缝，大致可分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、温度裂缝和其他一些施工原因产生的裂缝。

1.2.2使用期间出现的裂缝可分为钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝、盐碱类介质及酸蚀气、液体等引起的裂缝、冻融循环造成的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝等。

1.3按裂缝的形状分类

混凝土结构中的裂缝按形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、剪切裂缝、斜向裂缝、X形裂缝、各种不规则裂缝。此外，还有因混凝土搅拌或运输时间过长引起的网状裂缝，现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。

1.4按裂缝的发展状态分类

根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势，可分为稳定裂缝、不稳定裂缝，就这两种裂缝而言，不稳定裂缝对工程结构安全的危害更大。

2.混凝土裂缝的产生原因

如前所述，混凝土裂缝的形式是多种多样的，产生的原因也非常复杂，而非结构性裂缝约占混凝土结构裂缝的80％左右，是混凝土结构中的主要裂缝和常见裂缝，下面将对几种主要的非结构性裂缝的产生原因进行详细分析。

2.1收缩裂缝的产生原因分析

2.1.1塑性收缩裂缝的主要成因分析：①混凝土浇注后未及时覆盖，表面水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度极低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；②水泥用量过多，或使用过量粉砂，或混凝土水灰比过大；③使用有渗透性的柔性模板，模板、垫层过于干燥，吸水大；④振捣不足。

2.1.2干燥收缩裂缝的主要成因分析：①混凝土浇注后养护不当，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受内部混凝土约束出现拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土连续长度较长，整体收缩大；③混凝土级配中砂石含泥量大，收缩大，抗拉强度低；④混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩增大。

2.1.3自身收缩裂缝的主要成因分析：这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关，是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。

2.1.4碳化收缩裂缝的主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。

2.2温度裂缝的产生原因分析

温度裂缝的主要成因分析：表面温度裂缝多由温差较大引起。特别是大体积混凝土基础浇注后，在硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生较大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。

2.3沉陷裂缝的产生原因分析

沉陷裂缝的主要成因分析：①结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；②模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；③冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。

3.混凝土裂缝的预防措施

3.1干缩及塑性收缩裂缝的预防措施

3.1.1干缩裂缝的主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

3.1.2塑性收缩裂缝的主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。三是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润。

3.2温度裂缝的预防措施

一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

3.3沉陷裂缝的预防措施

一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

3.4碱骨料反应裂缝的预防措施

一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。

4.混凝土结构裂缝的处理技术

裂缝不但会影响结构的整体性和刚度，还会降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，因此在实际工程中，应根据裂缝的性质和实际情况区别对待，及时处理，以保证建筑物的安全。

4.1表面封闭法

主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。

4.2灌浆、嵌缝封堵法

主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。

4.3结构加固法及混凝土置换法

4.3.1结构加固法。当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。

4.3.2混凝土置换法。是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，同时要通过正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生，把裂缝宽度控制在设计范围内，尽量减少裂缝造成的危害，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

【参考文献】

[1]刘继红等.大体积混凝土施工裂缝控制.[J].鞍山科技大学学报.2006.3.

[2]庄宇等.浅析大体积混凝土施工裂缝控制.[J].佳木斯大学学报.2006.3.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。