混凝土建筑裂缝的成因和预防措施分析

【摘 要】随着科学技术水平的发展，建筑工程施工水平也在不断提高，但是混凝土裂缝却依然是一个普遍存在的问题，如何预防和解决混凝土裂缝是业界的一大难题。本文着重分析了混凝土裂缝的成因和预防对策。

【关键词】混凝土裂缝；成因；措施

混凝土作为使用范围最广泛的建筑材料，广泛应用在工业与民用建筑。然而，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度，不同形式的裂缝，这不仅影响建筑物的外观，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此，裂缝问题倍受人们关注。

1 混凝土裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.1 混凝土的收缩

收缩是混凝土的一个主要特性，对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。混凝土收缩裂缝分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和温度裂缝。

塑性裂缝产生的主要原因为：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。

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，裂缝呈梭形，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈三十到四十五度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度宽度0.3-0.4mm ，受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

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。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝士表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错。梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边，深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一。受温度变化影啊较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显，此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化。降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.2 混凝土材料配合比及养护原因

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10% ，混凝土收缩增加5% ；水泥用量不变时，用水量每增加10% ，混凝土强度降低20% ，混凝土与钢筋的粘结力降低10% 。

养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂可能性就越小。

2 预防措施分析

2.1 降低混凝土入模温度

通过降低混凝土入模温度以减少裂缝的常用措施有：降低原材料进入搅拌机的温度，如夏季可采取如下措施最大限度地降低混凝土的出机温度；在水箱内加冰块，降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。在夏季 给混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温，也可以对混凝土泵送管道进行遮阳防晒 。对混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土能量损失。

2.2 采用二次抹压技术

混凝土大模振捣 表层刮平一到二小时后，于混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，有助于消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混

凝土内部密实度。对于二次抹压的时间必须掌握恰当，过早抹压将得不到预期效果；过晚抹压则因混凝土已进入初凝状态，失去塑性，故消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

2.3 混凝土自然养护

对混凝土的自然养护得当同样可以起到减少裂缝的作用。混凝土表面经过二次抹压后，应立即覆盖塑料薄膜，防止表面水分蒸发，确保混凝土处于潮湿状态下养护，尤其对于掺入UEA膨胀剂的混凝土，其在最初14d内必须进行潮湿养护,方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用.保湿养护时,根据混凝土绝热温升计算确定中心最高温度,并按温控技术措施确定养护材料及覆盖厚度和养护时间.

2.4 温度、收缩裂缝的处理

对于干缩裂缝，可以采取下列方法，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，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。对于早期收缩裂缝的防治，除加强早期养护外，宜在混凝土终凝前进行二次抹压，在材料上可掺加促凝剂，且宜采用早期强度高，保水性好的普通硅酸盐水泥。对于干缩裂缝的防治 可以适当延长养护时间，材料上宜选用粉煤灰水泥或中低热水泥等干缩率小的品种。

对于塑性收缩裂缝，一是选用干缩值较小早期强度较高硅酸盐或普通硅酸盐水泥; 二是严格控制水灰比，掺加效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及的用量; 三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀透; 四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫 麻片等，持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护等进行养护; 五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风施，及时养护。

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