混凝土裂缝及预防措施

摘要: 混凝土常见的裂缝的种类有：沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝、应力裂缝和施工因素裂缝六大类。特征及防治措施

关键词语：混凝土 裂缝 预防措施

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用，以及温差、干缩变化等因素作用下形成的。

根据裂缝产生的原因，将常见的裂缝归纳为：沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝、应力裂缝和施工因素裂缝六大类。

沉缩裂缝及预防措施

混凝土浇筑后1-3小时内，随着泌水而沉降或随着混凝土塑性收缩产生的裂缝。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm.其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。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。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂和适量粉煤灰来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量，以便减少沉降量和塑性收缩。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四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，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

干缩裂缝及预防措施

干缩裂缝分为塑性干缩裂缝和长期干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果.混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。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。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

温度裂缝及预防措施

温度裂缝分为表面温度裂缝、深层温度裂缝、贯穿温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。主要预防措施：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。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

化学反应引起的裂缝及预防措施

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施：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。通常的预防措施有：一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

五、应力裂缝及预防措施

应力裂缝分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有： 1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。 2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制构件受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。3、 使用阶段，超出设计载荷的重型机械搬运安置过程中的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有： 1、 在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。 2、结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。

六、施工因素裂缝及预防措施

因施工因素形成混凝土裂缝的原因及预防措施主要有以下几个方面：1、乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋的混凝土保护层加大，构件的有效高度减小，形成沿构件支承边缘的垂直于受力筋的裂缝。预防措施：构件顶部承受负弯矩的钢筋直径不宜过细。施工时禁止在顶部钢筋上走动；必要时设置钢支架支住负弯矩筋。2、塑性混凝土下沉，被顶部钢筋所阻，形成沿钢筋的裂缝(通长或断续)。预防措施：改善水灰比，减少沁水，加强自然养护，增加混凝土保护厚度。3、混凝土振捣不密实，出现蜂窝，易形成各种受力裂缝的起点预防措施：保证混凝土拌 制、浇筑和振捣质量；采用对混凝土蜂窝的补强措施。4、混凝土浇筑速度过快。容易在浇筑1―2小时后发生在板与墙、梁．梁与柱交接部位的纵向裂缝。预防措施：在浇筑与柱和梁整体连接的梁和板时，应在柱和墙浇筑混凝土完毕后停歇1―1.5/小时，使其初步沉实，再继续浇筑板、梁的混凝土。5、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇筑时塌落度过低．使得在混凝 土体积中出现不规则网状裂缝。预防措施：如混凝土的塌落度损失过多(对板、粱、柱，当塌落度