谈成因混凝土结构裂缝原因及制约

摘 要：文章主要从混凝土结构本身、混凝土的收缩变形、施工方面、环境气候的因素等方面对混凝土的裂缝成因进行分类，并就材料的选用、施工阶段的裂缝控制措施、混凝土养护等控制裂缝措施方面进行探讨，以求综合运用各项防治措施，从而确保整个工程质量的安全、稳定
关键词：混凝土； 裂缝； 成因； 防治措施
1006-3315（2013）03-177-001
混凝土与钢筋混凝土结构是一种耐久性较好的结构体系，但是由于混凝土的匀质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀、收缩、徐变等特性，因此在实际工程中，往往由于设计不周、施工粗糙、使用不当等原因，致使混凝土构件与结构出现不同程度的裂缝，给结构造成一定的损伤，影响建筑物的正常使用，有些裂缝则危及结构的安全，甚至造成建筑物的严重破坏和倒塌，因此为了防止和减轻混凝土结构裂缝对建筑物的损害，正确判断混凝土裂缝形成的原因，提出切实有效的控制措施是至关重要的。

一、混凝土结构裂缝的成因

1.混凝土结构本身的原因

在混凝土浇筑过程中或浇筑成型后，在混凝土初凝前，由于混凝土拌合物的骨料在自重作用下，会缓慢下沉，形成塑性塌落裂缝。在大体积混凝土浇筑时，因水泥水化热过高，混凝土在浇筑振捣后，水泥水化过程中产生一定的热量，水化热聚在结构内部不易散失，引起急剧升温。由于结构物在一个自然散热条件中，实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3-5d。随着混凝土龄期的增长，混凝土弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也愈来愈大，以致产生很大的拉应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时，开始出现温度裂缝。

2.混凝土的收缩变形

混凝土的收缩，也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必需的，其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后，引起混凝土收缩，当收缩受到约束时，则产生收缩应力，当收缩应力大于当时混凝土的抗拉应力时，则裂缝随之产生。

3.施工方面的因素

一是在施工过程中，出现违章施工、不当施工，造成混凝土裂缝。如雨季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间，混凝土的和易性和流动性较差，现场人为加水，造成混凝土强度的降低，加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同，造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。二是振捣方式不当引起裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌，致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交接处出现裂缝。三是现场养护不当造成混凝土收缩开裂。在施工现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护，一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖，有的甚至不覆盖，结果导致混凝土表面开裂。

4.环境气候因素

混凝土浇筑施工期间，外界气温的变化情况对混凝土开裂亦有影响。外界气温越高，混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降，会增加混凝土的降温幅度，特别是在外界温度骤降时，会增加外层混凝土与内部混凝土的温差，这时对混凝土的抗裂极为不利。

二、控制措施

1.重视材料的选用

使用低热水泥如矿渣水泥等，能明显降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差，起到减小温度应力的作用，从而减少裂缝的产生。为降低水泥水化热、减小体积变形，混凝土一般不宜使用水化热高的水泥，应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥，不宜使用早强型水泥。因此，在满足混凝土设计要求的前提下，尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比，以便在保证混凝土强度及流动性条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的高性能混凝土配合比优化设计功能准则对配合比进行优化。

2.施工阶段的控制措施

一是控制浇灌温度。要降低混凝土的最高温度和温差，比较直接的措施是降低浇筑温度。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料、运输和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差，一般应根据季节采取措施。如夏季施工时，则应以减少水量损失，在浇灌混凝土时，采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积及加快浇灌速度，缩短浇灌时间。在冬季施工时，对结构厚度在1.0m以上的混凝土可继续施工，但应保证保温浇灌、保温养护，一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己，并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据有关资料，混凝土早期强度达到临界强度后，在零下温度作用下不会遭到冻害，小于该“临界”强度时则会遭到冻害。二是改进搅拌工源于：免费论文查重站www.618jyw.com
艺和振捣工艺。在搅拌混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌合后，再投入石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺称为二次投料法。主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

3.混凝土养护

为了保证混凝土有适宜的硬化条件，混凝土终凝后，对不宜被塑料薄膜完全覆盖的部位，可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时，可浇热水湿润表面，防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护，保温保湿养护时间为14d。
三、结束语
混凝土结构由于自身材料固有的缺陷等原因，在外部因素的作用下，不可避免地产生裂缝。其中，非受力裂缝占大多数，也是裂缝控制的主要对象。裂缝的成因复杂，综合性强，结构设计、混凝土配置、施工等各环节均应采取适当措施加以控制。结构设计时除了应采取适当配筋和构造措施外，还可通过构造缝的合理设置来控制可见裂缝。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。
参考文献：
王铁梦.工程结构裂缝控制，中国建筑工业出版社，1997
何星华，高小旺.建筑工程裂缝防治指南，中国建筑工业出版社，2005