混凝土裂縫成因與防治措施

常歌+周博文

摘 要：混凝土裂縫是常見的建筑施工質(zhì)量問題之一 ，本文在對混凝土裂縫進行分類的基礎(chǔ)上，分析了不同裂縫的形成原因，并提出了裂縫防治的措施及處理方法。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫；形成原因；防治措施

一、引 言

伴隨著經(jīng)濟水平的提高，我國建筑事業(yè)發(fā)展迅速，在這些年來，商品混凝土已經(jīng)越來越多地被運用到建筑工程施工中，然而，許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀，更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。因此，裂縫問題倍受人們關(guān)注。若采取有效防治措施，能大大降低混凝土裂縫的危害程度，因而分析混凝土裂縫成因，并采取相應(yīng)的防治措施，對混凝土裂縫加以有效的控制是有著很強的現(xiàn)實性意義的。

二、混凝土裂縫的成因

（一）收縮裂縫。收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分。我們知道，混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經(jīng)過澆筑成型、凝結(jié)硬化形成的人工石材。在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～ 5倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內(nèi)部形成大量毛細孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會引起混凝土體積收縮。根據(jù)有關(guān)試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.04%～ 0.06%?？梢姡湛s是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產(chǎn)生收縮裂縫。

（二）溫度裂縫。溫度裂縫是由于混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)氣溫變化過大而形成的。在混凝土澆筑過程中，水泥水化反應(yīng)將放出大量的熱，使混凝土內(nèi)部溫度升高并在一定齡期出現(xiàn)溫峰，之后下降。由于混凝土內(nèi)部散熱慢而表面散熱快，必將在內(nèi)外形成溫差，為協(xié)調(diào)溫度變形，混凝土表面將產(chǎn)生拉應(yīng)力（即溫度應(yīng)力），當(dāng)超過混凝土抗拉強度后將使之開裂。這種裂縫多為貫穿性的，且較深，嚴(yán)重降低結(jié)構(gòu)的整體剛度；一般在施工結(jié)束幾個月后出現(xiàn)。此外，在混凝土養(yǎng)護期間，若受到寒流的侵襲，也會在混凝土表面引起裂縫，但較淺，危害性也較小。

（三）沉陷裂縫。沉陷裂縫是建筑物建成后各部分發(fā)生不均勻沉降而引起的，多為貫穿性的，其位置與沉陷方向一致。建筑物墻體的八字形或倒八字形的裂縫便是一種典型的沉陷裂縫?；靥钔廖唇?jīng)夯實處理，地層中含有軟弱下臥層，建筑物在使用過程中地基被水（雨水、生活用水等）長期浸泡等原因都將引起建筑物的不均勻沉降，從而開裂。另外在新建工程的地基施工中，若不做好必要的措施（如設(shè)擋土墻、地下連續(xù)墻）防止土坡失穩(wěn)或地下水倒灌，會削弱相鄰老建筑物的地基承載力，從而導(dǎo)致建筑物沉陷開裂。在混凝土施工中，因模板剛度不足、支撐間距過大、過早拆模等因素，也會出現(xiàn)沉陷裂縫。

（四）其他裂縫。除上述裂縫外，在結(jié)構(gòu)的施工過程還會出現(xiàn)各種形式的施工裂縫；在結(jié)構(gòu)使用過程中也會出現(xiàn)不同類型的腐蝕裂縫。（1）施工裂縫 施工裂縫是由于施工中操作不當(dāng)或構(gòu)件本身的剛度不夠等因素引起的。如預(yù)應(yīng)力工程中，張拉不當(dāng)會使構(gòu)件因尚末形成強度或強度不足而開裂；模板工程中，若混凝土與模板粘結(jié)則拆?；蛱嵘０鍟r易將混凝土拉裂；吊裝工程中，會因構(gòu)件側(cè)向配筋少、剛度差或吊點不正確等因素而出現(xiàn)裂縫。（2）腐蝕裂縫 腐蝕裂縫是由于結(jié)構(gòu)長期處于腐蝕性氣液的環(huán)境下引起的，它包括混凝土自身的腐蝕以及鋼筋的銹蝕。這類裂縫往往是由于混凝土不密實所導(dǎo)致的，它們通常與干縮裂縫、溫度裂縫等共同作用，導(dǎo)致裂縫不斷擴展，最終削弱結(jié)構(gòu)的耐久性。

三、混凝土裂縫的防治

常見的混凝土裂縫防治措施有以下幾種：

（1）優(yōu)化選料和配料首先，要嚴(yán)格控制混凝土材料，對各種混凝土材料進行嚴(yán)格檢查，如水泥的水化熱高低；粗骨料表面的粗細、質(zhì)地堅硬與否、是否存在顯著的堿性反應(yīng)、雜質(zhì)含量是否超標(biāo)；細骨料顆粒大小、空隙大??；除此之外，還要對各種外加劑的質(zhì)量和性能進行嚴(yán)格把關(guān)。另外， 混凝土混合料的配置也關(guān)系著混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，因此，要科學(xué)設(shè)計混凝土的配合比，盡量做到低水灰比和低用水量，并嚴(yán)格控制水泥的用量，以此減少混凝土的收縮進而避免混凝土開裂。（2）規(guī)范施工操作首先要依照結(jié)構(gòu)設(shè)計制定合理的施工方案，主要注意保證模板工程和澆筑作業(yè)兩個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。 模板工程要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和技術(shù)規(guī)范操作，模板構(gòu)造和強度要符合設(shè)計要求，另外要加強對拆模時間的控制以預(yù)防拆模過早造成的混凝土裂縫，和拆模過晚造成的養(yǎng)護不足；澆筑過程中要注意充分振搗以增強混凝土的密實性，另外要注意防止離析現(xiàn)象的發(fā)生。（3）加強混凝土的養(yǎng)護混凝土養(yǎng)護工作的質(zhì)量直接影響著混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，因而加強混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護是很有必要的。 混凝土養(yǎng)護工作的目的是保證混凝土的良好硬化，確保其結(jié)構(gòu)強度能夠真正達到設(shè)計要求。 混凝土硬化過程中， 表面干燥和內(nèi)外溫差大是造成混凝土開裂的主要原因，因而混凝土養(yǎng)護工作的主要任務(wù)就是對混凝土進行降溫和保濕，對于一般混凝土結(jié)構(gòu)來說，混凝土養(yǎng)護主要操作方法是灑水養(yǎng)護，這樣一方面能保證混凝土在整個硬化過程中表面都是濕潤的，另一方面也幫助混凝土溫度逐漸降低到環(huán)境溫度而避免溫度裂縫的出現(xiàn)。 但對于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)采取其他降溫措施，因為大體積的混凝土容易出現(xiàn)集中的水化熱，如拆模后立即覆蓋薄膜，濕麻袋等以起到隔離外界環(huán)境和降溫保濕的作用，避免溫度裂縫。總而言之，混凝土裂縫已經(jīng)成為建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)施工的常見病害，只有加強對混凝土裂縫的防治才能保證建筑工程施工質(zhì)量的不斷提高。 結(jié)合混凝土裂縫的成因，筆者認(rèn)為混凝土裂縫的防治應(yīng)從材料、施工和養(yǎng)護三個方面入手，只有這樣才能切實減少混凝土裂縫的出現(xiàn)和控制混凝土裂縫的危害程度，確?；炷两Y(jié)構(gòu)安全和提升其使用性能。

四、小 結(jié)

混凝土裂縫問題是項技術(shù)難題，長期困擾工程界。近年來，隨著高早強型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推廣、混凝土強度等級的提高、大體積混凝土的涌現(xiàn)，在取得成效的同時也使裂縫問題更為突出，甚至成為混凝土質(zhì)量問題的焦點。而目前混凝土裂縫主要是收縮變形和溫度變形所致，控制這些裂縫除了廣大工程建設(shè)人員在設(shè)計與施工方面采取相應(yīng)措施外，也需要科研人員盡快地研制出能減少水泥收縮和水化熱的高效材料，從而將裂縫問題降低到最小限度。

參考文獻：

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