混凝土工程裂缝分析及预防

摘要：混凝土是一种由沙石骨料、水泥、水及其他材科混台而形成的非均质脆性材料。在其微观结构相组成之间主要的结合力是范德华力。因此其抗拉强度远低于抗压强度。当混凝土内部产生拉应力超过其抗拉强度时，就会产生裂缝。混凝土裂缝是混凝土工程施工中的质量通病，早已成为全球混凝土工程的一项研究课题。本文首先研究了混凝土裂缝的分类与危害，其次介绍了几种常见的混凝土裂缝，并分析其产生的原因，最后对各种裂缝的预防措施作了简单的介绍。

关键词：混凝土；施工；裂缝；防止措施

Abstract: Concrete is a kind of heterogeneous brittle material, which is a mixture of sandstone aggregate, cement, water and other materials. The main force of its microstructure phase composition is van der Waals force. Therefore, the tensile strength is far less than the compressive strength. When the tensile stress of concrete exceeds its tensile strength, cracks will occur. Concrete crack is a common quality defect of concrete in construction, and how to prevent it has become a global subject. This paper studies the classification and the harm of the crack firstly, introduces several common cracks and analyses the cause of them secondly, and shows some prevention measures of different cracks at last.

Key words: Concrete; Construction; Crack; Prevention measures

中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：

引言

从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史。从20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料。混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约40亿m3，并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。但也面临着诸多问题，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有着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是这些初始缺陷的存在，才使混凝土呈现出一些非均质的特性．微裂缝通常是一种无害裂缝对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害，但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断扩展，最终形成我们由眼可见的宏观裂缝，即混凝土工程常说的裂缝。

一、混凝土裂缝的分类与危害

（一）混凝土裂缝的分类

1、根据引起裂缝的原因可分为①材料选配不当。②施工控制不当。 ③温差作用。④荷载作用。⑤钢筋锈蚀作用。⑥地基不均匀沉降。⑦冻胀作用。⑧地震作用。⑨火灾作用。⑩碰撞及其他作用等。

2、按照裂缝的产生规律、形态、容易发生的部位分布划分,一般有以下几种①塑性收缩裂缝。②塑性沉降裂缝。③收缩裂缝。④温差裂缝。⑤不规则龟裂。⑥纵向裂缝。⑦横向裂缝。⑧剪切裂缝。⑨扭转裂缝。⑩斜向裂 缝。⑪X形交叉裂缝。⑪八字和倒八字形裂缝。⑪其他裂缝

（二）混凝土裂缝的危害

1、在北方气候寒冷地区，冬季还会由此发生冻胀现象，更加大了混凝土的被破坏程度。

2、空气中二氧化碳的融入会与混凝土反应生成碳酸钙忽然碳酸氢钙，加快混凝土碳化速度，降低甚至完全破坏混凝土强度。混凝土的裂缝还会削弱混凝土对钢筋的保护作用，剥落的混凝土会使钢筋长期暴露在潮湿的环境下，破坏掉钢筋的外层保护膜，使钢筋产生锈蚀。

二、混凝土产生裂缝的主要原因

(一)塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝多在新浇筑并暴露于空气中在结构件表面出现，形状很不规则多呈中间宽，两端细且长短不一，互不连贯状态，一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1-5mm，类似干燥的泥浆面。大多在干热或大风天气，混凝土本身与外界气温相差悬殊，本身温度长时间过高，而气候很干燥的情况下出现。

主要原因分析:

1．混凝土浇筑后，受高温或较大风力的影响，表面没有及时覆盖，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，而此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；

2．水泥用量过多，或使用过量的粉砂；

3．混凝土水灰比过大，模板，垫层过于干燥，吸收水分太大等；

4．拌和水中杂质如盐份，腐蚀酸可加强早期开裂趋势。

(二)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，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。裂缝为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05-0.2mm之间，其走向纵横交错，没有规律。平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

主要原因分析:

1．混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生；

2．混凝土水灰比过大，早期养护尤其是冬季养护不符合规范；

3．混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化，平卧长型构件水分蒸发，产生的体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。

(三)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。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。温度裂缝通常宽度大小不一，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。

主要原因分析：

表面温度裂缝，多由于温差较大引起的。混凝土结构构件，特别是大体积混凝土基础浇筑后，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。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，从而产生较大的降温收缩，而此时混凝土早期抗拉强度较低，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝。由于这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，故通常在混凝土表面较浅的范围内产生。