浅谈混凝土裂缝的成因与控制

摘 要：混凝土在现代工程建设中占有重要地位，由于混凝土是一种非匀质材料，在硬化过程中，各种材料变形不一致，造成骨料与水泥石粘接面之间或水泥石本身出现裂缝，进而造成质量事故。本文分析了混凝土裂缝的产生原因，提出了控制和防止裂缝的措施。

关键词：混凝土 裂缝原因 控制

随着社会的发展和城市建设步伐的加快,混凝土在城市建筑施工中的应用越来越广泛。但是,由于混凝土是一种脆性材料,早期强度低,施工过程中极易出现裂缝缺陷,影响建筑结构的整体性和耐久性,特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷以及索赔等。如何更好地预防混凝土裂缝的产生,保证施工工程的质量,是工程界普遍关注的问题。文章结合房屋建筑施工阶段的管理经验，对混凝土裂缝产生的原因进行了分析，并提出了混凝土裂缝的控制措施。

1、混凝土产生裂缝的原因

1.1因环境因素影响形成裂缝。主要是温度和湿度的变化,混凝土的导热性能差，其外部的水化热量散失较快，而积聚在结构内部的水化热量不易散失，造成混凝土各部位之间的温度应力不一致，从而出现裂缝，或者，混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,而出现裂缝。

1.2因构件受力、变形形成缺陷和裂缝。包括中心受拉、中心受压、受弯、受剪、受冲切、梁的混凝土收缩和温度变形、板的混凝土收缩和温度变形。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

1.3施工违反操作规程形成裂缝。塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。

1.4材料选配不当形成裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2等。

2、裂缝的控制措施

2.1环境方面

2.1.1因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝，一般不易根除，以采用对钢筋混凝土构件的保护措施，减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜；因多次冻融而产生的裂缝，除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施；因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤，除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外，应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护；因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防；对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。另外，还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；在寒冷季节采取保温措施。

2.2设计方面

2.2.1在建筑设计中对于处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,应采取的有力措施防止裂缝发生,对于结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时亦应采取措施防止裂缝。

2.2.2设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

2.2.3积极采用补偿收缩混凝土技术在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好。

2.2.4重视对构造钢筋的认识在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

2.3现场操作方面

2.3.1运输方面。选择好运输路线，保证道路平整，缩短运输时间，避免混凝土拌和物发生分层、离析。同时，要经常检查运输工具，尽量减少混凝土拌和物运输过程中水泥浆的流失。

2.3.2浇捣工作。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,在混凝土浇筑至设计标高时，混凝土采用平板振动器振捣密实，为确保混凝土密实，宜实施二次振捣，表面出现浮浆时，随即用刮尺刮平，待混凝土终凝硬化前，用木抹子连续搓平，防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度，确保混凝土强度达到设计强度标准值的30%前不受振动，拆下的模板及其它周转材料要及时转运，只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料，材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放。

2.3.3混凝土养护。在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:首先，防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;另外，防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到2个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

2.4材料方面

正确选用水泥，控制水泥质量。选用级配良好的骨料，粗细骨料的用量占混凝土总体积的65%～75%，是影响混凝土质量的重要因素，要重视砂石的质量，石子应选用连续级配的碎石，最大粒径控制在15～20mm。

综上所述，要控制混凝土裂缝的产生，必须在改善环境、材料质量控制、设计阶段、施工过程中有针对性地采取有效的技术措施，才能使混凝土结构尽量不出现裂缝或减少裂缝的数量和宽度。

参考文献：

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