混凝土裂縫成因與控制

摘要：混凝土裂縫是設計、選材、施工等方面的不合理造成的。要從根本解決混凝土裂縫問題，必須從混凝土裂縫的形成原因入手，采取有效可行的措施來控制裂縫的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；措施

一、混凝土裂縫的成因

（一）設計原因

設計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫；設計中對構(gòu)件施加預應力不當，造成構(gòu)件的裂縫；設計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫；設計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形；設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，收縮不利，產(chǎn)生裂縫。

（二）材料原因

粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大，集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產(chǎn)生；骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大；混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當嚴重增加混凝土收縮；水泥品種原因，礦渣硅酸欲水泥收縮比普通硅酸欲水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大；水泥等級及混凝土強度等級原因，水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響越大，混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

（三）混凝土配合比設計原因

設計中水泥等級或品種選用不當；配合比中水灰比（水膠比）過大；單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大；配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離析、沁水、保水性不良，增加收縮值；配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。

（四）施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因

現(xiàn)場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產(chǎn)生；高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫；大體積混凝土澆注，對水化計算不準、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大，混凝土產(chǎn)生溫度裂縫；現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫；現(xiàn)場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早；現(xiàn)場預應力張拉不當（超張、偏心），引起混凝土張拉裂縫。

（五）使用原因（外界因素）

構(gòu)筑物基礎(chǔ)小均勻沉降，產(chǎn)生沉降裂縫；使用荷載超負；隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫；酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫；意外事件，火災、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。

二、裂縫的控制措施

（一）設計方面

1、在建筑設計中應處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施；所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用“抗-攻”結(jié)合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設計原則選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。

2、設計中應盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應考慮采用加強措施。

3、積極采用補償收縮混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

4、重視對構(gòu)造鋼筋的認識。在結(jié)構(gòu)設計中設計人員應重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

5、對于大體積混凝土，建議在設計中考慮采用60d齡期混凝土強度值作為設計值，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。

（二）材料選擇和混凝土配合比設計方面

根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應符合規(guī)范要求。積極采用摻合料和混凝土外加劑。正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法；對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果，應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。配合比設計人員應深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設計坍落度，針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。

（三）現(xiàn)場操作力方面

澆搗時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除沁水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為14-28d。

對于厚大體積混凝土，施工時應充分考慮水泥水化熱問題，采取必要的降溫措施，避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

同時，避免在雨中或大風中澆灌混凝土。對于地下結(jié)構(gòu)混凝土盡早回填，對減少裂縫有利。夏季應注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫入模、低溫養(yǎng)護，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊降溫。

三、結(jié)束語

在施工中多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

參考文獻：

1、虞曉光.不同條件下的混凝土工程應用技術(shù)[M].國現(xiàn)代工程技術(shù)出版社，2001.

2、最新混凝土外加劑工程技術(shù)手冊[M].工程技術(shù)出版社，2006.

（作者單位：福建省第五建筑工程公司）