混凝土构造裂缝的成因及防治

中图分类号：TU755.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0063-01

混凝土结构的构造裂缝是指由于结构非荷载原因产生的混凝土结构表面裂缝，混凝土结构由于处于不同的约束状态下收缩引起应力，当混凝土的抗拉强度小于拉应力时，就会引起混凝土开裂。本文对混凝土裂缝进行了综述，分析了各类裂缝的概念、成因、影响因素及防治措施。

一、混凝土裂缝的种类

1、化学收缩裂缝又称水化收缩裂缝。所有的胶凝材料在经过水化以后都存在这种收缩作用。这是由于水化反应前后的平均密度不同造成的。

2、塑性沉降裂缝，塑性沉降发生在硬化前的塑性阶段，一般在拌合后约3-12小时以内，即在终凝前比较明显。其成因主要是混凝土在新拌状态下，拌合物中的颗粒间充满着水，如表面水分流失过快，超过内部水向表面迁移时，则会造成毛细管中产生负压，使浆体产生塑性沉降。高性能混凝土的水分较低，自由水分较少且掺细矿物的混凝土对养护有更高的敏感性，因此工程中容易发生塑性沉降引起表面开裂。

3、温度收缩裂缝，温度收缩又称冷收缩。温度收缩主要是混凝土内部温度由于水泥水化而升高，最后又冷却到环境温度时产生的收缩。其大小与混凝土的热膨胀系数、混凝土内部最高的温度和温速有关。

4、干燥收缩裂缝，干燥收缩是指混凝土在停止养护后，在空气中失去内部毛细水、胶凝孔水及吸附水而发生的不可逆收缩，它不同于干湿交替引起的可逆收缩。随着相对湿度的降低，水泥浆体的干缩增大，且不同层次的水对干缩的影响大小也不同。

5、自收缩裂缝，所谓自收缩，就是指混凝土在没有向外界脱水的条件下，因内部毛细孔内自由水量不足，使相对湿度自发减少而引起的干燥，其产生的混凝土收缩变形，名之为自收缩。

6、施工中支架模板沉降变形引起的裂缝，由于支架模板没有进行预压、地基没有处理，浇筑后由于混凝土重量及施工荷载的影响，造成模板支架沉降变形混凝土产生裂缝。

二、混凝土收缩裂缝的原因分析

1、混凝土材质方面

⑴水泥质量不好，水泥的化学成分、物理、力学指标不符合要求，水泥的安定性、矿物组成和细度方面不符合规定标准 ，水泥的组成对混凝土的收缩影响较大，尤其是化学减缩和自收缩。

⑵集料应选用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，粗集料级别不应低于2级，集料级配符合要求。集料为风化性材料时，将形成以集料为中心的锥形剥落，含泥料过大时，随着混凝土的干燥、收缩，出现不规则的花纹状裂纹。

⑶混凝土配合比符合要求，流动性要求与抗裂性的要求相矛盾时，应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比。砂率过高意味着着细骨料多，粗骨料少，仍然起到增加收缩的作用，对抗裂性能不利。砂石的吸水率应尽可能的小一些，以有利于降低收缩。

2、施工原因

⑴混凝土搅拌时间在满足均匀性的前提下不能过分搅拌从而导致整个结构产生细裂缝。

⑵模板强度刚度不够或连接不牢造成模板移动鼓出将使混凝土浇筑后不久产生与模板移动方向平行的裂缝。

⑶基础与支架的强度、刚度、稳定性不够引起支架下沉、不均匀下沉，脱模过早，导致混凝土浇筑后不久产生裂缝，并且裂缝宽度也较大。

⑷混凝土接头部位没有按规范要求处理，导致施工缝变成裂缝。

⑸后期养护不当将会在混凝土表面发生方向不定的收缩裂缝，这类裂缝尤以大风、干燥天气最为明显。

⑹在混凝土高度突变以及钢筋保护层较薄弱部位，由于振捣或析水过多造成沿钢筋方向的裂缝。

⑺大体积混凝土未来采用缓凝和降低水泥水化热的措施、使用早强水泥的混凝土，受水化热的影响浇筑后2-3天导致结构中产生裂缝；同一结构的不同位置温差大，导致混凝土凝固时收缩时应收缩所产生的应力超过混凝土极限抗拉强度或内外温差大表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度而产生裂缝。

3、环境影响

混凝土的裂缝与环境（施工期和施工后）有很大的关系。施工过程中应密切关注当地气温情况，注意温度和湿度的变化，尽量避开高低温时段浇筑混凝土，并采取有效的措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击，此时，应力状态接近弹性应力状态，混凝土应力松弛效益应无法发挥出来，特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要养护（维护），不宜长期。

三、防治措施

1、选用优质的水泥，水泥进场前必须进行检验，检验合格后方可使用。优先采用水化热较低的水泥，以降低早期温度的升高。为降低水化温度和改善混凝土拌合物的工作性能，应掺加适量的粉煤灰等掺加物。

细骨料宜采用级配良好的中、粗砂，细度模数大于2.6，砂率控制在40%左右。粗骨料宜采用级配良好的碎石或卵石。

2、合理设计混凝土的配合比，改善集料级配、降低水灰比、掺加粉煤灰等掺加料、掺加缓凝剂；在工作条件能满足的情况下，尽可能采用较小水灰比及较低塌落度的混凝土。

3、为防止混凝土发生离析必水，应避免混凝土搅拌时间过长后才使用。自高处向模板内倾卸混凝土时，当高度超过2米时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落，超过10米时，应设置减速装置。

4、在混凝土浇筑之前应加强对模板施工质量的全面的检查，核对设计图纸的尺寸位置，做到缝面密贴，连接牢固，避免出现模板移动、鼓出等问题的发生。

5、基础与支架应有较好的强度、刚度、稳定性并应采取预压措施；避免出现支架下沉，模板的不均匀沉降和脱模过早。

6、浇筑时要充分振捣使混凝土密实。浇筑后要及时进行养护在其表面不断补充水分。补充水分的方法有淋水、湿沙层、湿麻袋或草袋等，最好在表面覆盖塑料薄膜，这样水分可以渗入但又起到保湿作用，养护越早越好，养护时间越长越好。

7、大体积混凝土应有优选矿渣水泥等低水化热水泥；采用凉棚的降温措施、布置冷却水管等措施，以降低混凝土水化热、推迟水化热峰值出现；同一结构物的不同位置温差应满足设计及规范要求。

8、注意与气象站的密切联系（降温、高温及降雨预报），不得在雨中浇筑混凝土，否则将严重改变水灰比。结构施工验收前避免承受新的温度、湿度振动（包括相邻振动）、化学腐蚀。防风。风速对混凝土的水分蒸发有直接影响，不可忽视。地下结构宜封闭门窗，减少对流。

9、尽快回填。土是最佳的养护介质，地下工程混凝土施工完毕应尽快回填。

四、结束语

混凝土的裂缝成因复杂，影响因素也比较多，在浇筑一天内，起主要作用的是混凝土的塑性沉降裂缝和自收缩裂缝，化学收缩和温度收缩裂缝也很重要；一至七天，温度收缩、干燥收缩裂缝、化学收缩和自收缩是主要的；二十八天以后，干燥收缩裂缝起决定性作用。混凝土浇筑中施工人员应根据现场情况，合理组合施工，制定相应防范对策避免裂缝的发生，确保施工质量。