混凝土结构裂缝成因及控制措施

混凝土结构裂缝成因及控制措施

肖瑞川,聂鹏 ,周瑜,廖西洲,石黎明

中建八局第四建设有限公司 山东青岛    266100

摘要：随着混凝土结构的广泛应用以及商品混凝土的普及使用，混凝土结构出现的几率也在不断增加。已经引起社会有关人员的广泛关注；裂缝是混凝土结构中常见的同时有是不可避免的现象；引起裂缝的原因很多；混凝土裂缝轻则缩短建筑物的使用寿命，重则影响建筑物主体机构及使用安全，所以做好预防措施，控制建筑物混凝土裂缝是有必要的，是一项预防控制的系統工程。

关键词：混凝土结构、裂缝、成因、预防措施

一、绪论

建筑物钢筋混凝土结构已普遍应用到很多领域，伴随着商品混凝土的推广，混凝土结构裂缝在我们施工过程中都可能产生。为了降低混凝上有害裂缝出现的概率, 确保工程质量符合国家规范要求，在工程施工中应尽可能采取必要的技术和施工措施来控制裂縫的出现，使我们所施工的混凝土结构裂缝的数量和宽度尽量成少到国家规范要求以内。

混凝土是一种砂石骨料、水泥、水以及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的一种作用效应，混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象，裂缝重则危及结构安全，轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。

二、混凝土裂缝产生的原因

混凝土裂缝形成的原因有多个方面的因素造成的，大致可分为混凝土施工、本身特性、外界因素等三大类。在此我们按此分类浅谈混凝土裂缝形成的原因。

2.1混凝土施工造成的裂缝

1、混凝士过早洒水养护不及时、不到位会影响混凝土的胶结能力。

2、混凝土浇筑时施工模板洒水不当，过于干燥，或因模板本身吸水量过大，造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。
    3、混凝土振捣不到位，或者振捣时间过短，造成混凝土没有达到密实状态；如果使混凝土振捣时间过长，造成石子下沉砂浆上浮，容易形成混凝土干缩变形量大，因此造成混凝土收缩不均匀产生裂缝。

4、模板支设和拆除施工过程中由于工人施工不规范、模板支设体系不牢固，或者工人过早拆除梁板底模板和支撑钢管等原因造成的裂缝；项目部对施工班组在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大而导致出现的裂。

5、混凝土表面过度的收面压光会使表面砂浆过多，并形成含水量很大的水泥浆层，使水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳产生化学作用生成碳酸钙，引起混凝土表面体积碳水化收缩，并使混凝土表面产生龟裂裂缝。

2.1混凝土本身原因造成的裂缝

1、混凝土自身收缩是指在外部无水分供应时,在水泥浆的骨架形成后,当伴随着水泥浆水化作用的逐步完成,水泥浆中的水会被消耗完时,混凝土会产成弯液面而发生负压，此时会出现的收缩变形。

2、塑性收缩是指混凝土在凝固之前，因混凝土表面失水过快而产生的收缩变形。塑性收缩裂缝一般发生在干燥大风或高温天气时出现，其裂缝多呈现中间宽两端细且大小长短不一、互不连通的状态。混凝土塑性收缩开裂的主要影响因素有混凝土的凝结时间、水灰比、风速、环境温度、相对湿度等因素。

3、由于混凝土中水和水泥作用反应后生成物体积,会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时,其绝对体积也会减少,即混凝土产生水化收缩。

4、干燥收缩是由于混凝土的脱水干燥时,其体积或长度会有所减少的过程。混凝土干缩变形的主要影响原因有如下两个方面原因：内因涉及单方水灰比、水泥用量、骨料用量和构件大小(厚度)、用水量;外因则涉及干燥时间、环境相对湿度等。

5、混凝土结构硬化后虽然是稳定的,但时高湿度环境或者水中的地方，将会由于混凝土吸水而产生膨胀，故称之为润湿膨胀。其膨胀变形的主要影响原因有:混凝土中单方用水量、混凝土浸水前的干燥状态、水灰比、水中存放期限水泥用量以及骨料以及构件的大小(厚度)等。

2.1混凝土外界因素造成的裂缝

结构受外界产生裂缝的因素有很多，施工中和使用工程中都可能出现裂缝。例如拆模过早或方法不当、构件堆放、早期受震、吊装时的垫块或吊点位置不当、运输、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而施工最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土结构构件在承受了35%- 40%的设计荷载， 就有可能出现裂缝，我们的肉眼一般不能察觉，而混凝土结构构件的极限破坏值往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土结构构件是允许带裂缝工作的(通常称之为无害裂缝。在不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害裂缝，需加以认真分析和正确的处理，确保工程质量和安全。

三、混凝土裂缝的控制措施

3.1塑性收缩裂缝的预防措施

1、配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝强度；

2、浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润。

3、混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护。

4、在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润；大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外要加强表面的抹压和养护工作。

5、混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂，或覆盖湿草袋、塑料布等方法；当表面发现微细裂缝时，应及时抹压，再覆盖养护。

6、设挡风设施。

3.2干缩收缩裂缝的预防措施

1、尽量选用低热或中热水泥配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰;或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以减少水化热量。
    2、选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。
    3、在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。
    4、避开炎热天气浇筑大体积混凝士；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。
    5、大体积混凝土适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温。浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。

3.3沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施

1、对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

2、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。

3、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

4、模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。

5、在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

四、结束语

混凝士裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，其有害程度是可以控制的。只要我们以严肃的科学态度，认真查找出大体积混凝土裂缝产生的主因，在配合比设计和现场施工中采取切实有效的技术措施，混凝土裂缝问题是能够得到有效预防和控制的。我们可以根据现有的技术水平，利用新产品、新技术和新工艺对已出现的问题进行修补，从而实现风险和损失最小化。

参考文献

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