混凝土構(gòu)件裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

楊 之 健

(湖北安德廣廈建設(shè)有限公司，湖北 荊州 434007)

混凝土構(gòu)件裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施

楊 之 健

(湖北安德廣廈建設(shè)有限公司，湖北 荊州 434007)

對混凝土構(gòu)件澆筑后易產(chǎn)生的收縮裂縫、沉降收縮裂縫、溫度收縮裂縫、受力裂縫、膨脹裂縫產(chǎn)生的原因及危害進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，以提高混凝土施工澆筑質(zhì)量，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的使用功能、耐久性及承載力。

混凝土，建筑，裂縫，溫度

0 引言

在現(xiàn)代社會中，混凝土建筑成為我國建筑市場中的大宗商品。混凝土材料從施工現(xiàn)場攪拌發(fā)展至商品混凝土，混凝土材料的性能及強度等逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，且商品混凝土具有攪拌速度快、配合比穩(wěn)定、運輸便利、價格低廉等優(yōu)點，因此被全國推廣使用。

在商品混凝土的推廣使用中，由于商品混凝土的特點及特殊性、澆筑工藝的不斷發(fā)展，使用商品混凝土澆筑后的混凝土構(gòu)件上存在的問題也越來越多，如混凝土構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫的概率也越來越大?；炷翗?gòu)件上產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，如溫度裂縫、受力裂縫、收縮裂縫、過早拆模而產(chǎn)生的裂縫等，由于商品混凝土自身因素或相關(guān)施工工藝的影響而產(chǎn)生的裂縫主要為混凝土攪拌時間過長、運輸時間較長、澆筑不到位、養(yǎng)護(hù)不到位等?；炷翗?gòu)件上產(chǎn)生的裂縫原因不同，其所表現(xiàn)的形式也不同。本文對商品混凝土澆筑的混凝土構(gòu)件上產(chǎn)生的裂縫成因、類型、危害及預(yù)防措施進(jìn)行分析，以盡量避免此類裂縫的產(chǎn)生，提高混凝土的澆筑質(zhì)量[1-4]。

1 收縮裂縫

現(xiàn)澆混凝土收縮裂縫是在混凝土澆筑完成后的初凝階段產(chǎn)生的，此類裂縫常因外界氣溫較高、混凝土表面失水速度較快而產(chǎn)生不規(guī)則表面裂縫，且裂縫寬度細(xì)小，裂縫深度較淺。

1.1 裂縫產(chǎn)生的原因及危害

收縮裂縫產(chǎn)生的原因主要是由于混凝土拌合物在進(jìn)行配合比設(shè)計時，配制的水泥量、粉煤灰量等摻合料量較大而造成水灰比較小或混凝土澆筑完成后養(yǎng)護(hù)不到位使混凝土表面失水較快而產(chǎn)生的塑性收縮裂縫，這些裂縫產(chǎn)生后不會自動閉合。混凝土收縮裂縫不影響混凝土構(gòu)件的承載力，但由于混凝土構(gòu)件表面開裂，而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的鋼筋相對保護(hù)層厚度較薄，從而影響混凝土構(gòu)件的耐久性。

1.2 預(yù)防措施

1)商品混凝土攪拌站在計算混凝土配合比時，應(yīng)控制水泥的用量，條件允許的情況下可使用粉煤灰或其他替代水泥的膠凝材料進(jìn)行配制，盡量降低混凝土拌合物的水化熱，從根源上減小收縮裂縫產(chǎn)生的概率；

2)商品混凝土攪拌站在計算混凝土配合比時，應(yīng)對細(xì)骨料的用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，細(xì)骨料由于粒徑較小，比表面積較大，加入較多的細(xì)骨料可吸附大量的水泥基材料，從而導(dǎo)致水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)而產(chǎn)生的水化熱分部范圍更廣，因此應(yīng)對混凝土中的細(xì)骨料用量進(jìn)行控制，以減小收縮裂縫產(chǎn)生的概率；

3)混凝土澆筑過程中，不得因混凝土流動性較小、坍落度較小而直接在混凝土拌合物表面灑水施工，從而導(dǎo)致混凝土拌合物內(nèi)水泥被水稀釋，影響混凝土澆筑質(zhì)量，產(chǎn)生較多的收縮裂縫及蜂窩麻面；

4)澆筑前，對模板進(jìn)行充分濕潤，但模板上不能積水，避免因模板干燥而導(dǎo)致混凝土拌合物內(nèi)水分被模板吸收，從而導(dǎo)致混凝土拌合物內(nèi)水灰比更大，增大收縮裂縫產(chǎn)生的概率；

5)澆筑施工時，避免在高溫、大風(fēng)及干燥天氣下進(jìn)行施工，當(dāng)不可避免的在此類天氣情況下進(jìn)行施工作業(yè)時，應(yīng)采取有效的保濕措施、擋風(fēng)措施及遮蓋措施，避免產(chǎn)生大面積的收縮裂縫；

6)澆筑完成后、混凝土拌合物初凝前，對混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行二次澆筑，避免裂縫的形成。

2 沉降收縮裂縫

沉降收縮裂縫主要表現(xiàn)為在混凝土構(gòu)件上沿鋼筋方向開裂，如沿縱向受力鋼筋及箍筋方向開裂，裂縫深度為鋼筋表面延伸至混凝土構(gòu)件表面。出現(xiàn)這些裂縫的混凝土構(gòu)件主要為高度較大的梁、一次性澆筑高度較高的混凝土剪力墻和柱等構(gòu)件，這些裂縫出現(xiàn)的部位不固定，裂縫寬度較小，出現(xiàn)的裂縫范圍較大，此類裂縫屬于收縮裂縫的一種特殊形式。

2.1 裂縫產(chǎn)生的原因及危害

沉降收縮裂縫產(chǎn)生的原因是在混凝土拌合物澆筑后，由于混凝土拌合物內(nèi)的粗骨料下沉，底部化合水及空氣等密度較小的物質(zhì)上升，當(dāng)粗骨料遇到鋼筋而停止下沉?xí)r在沿鋼筋位置處產(chǎn)生收縮裂縫，此類裂縫不影響混凝土構(gòu)件的豎向承載力，但對混凝土耐久性有一定的影響。

2.2 預(yù)防措施

1)計算混凝土配合比時，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土拌合物的水灰比、粗骨料粒徑、砂率和混凝土拌合物的施工性能；

2)當(dāng)澆筑的混凝土梁、剪力墻及柱高度較大時，應(yīng)對其進(jìn)行分層澆筑，并控制混凝土的澆筑速度。在確保分層澆筑的等待時間不會產(chǎn)生冷縫的前提下，應(yīng)將混凝土靜置1 h～1.5 h后再進(jìn)行下一層混凝土的澆筑施工。

3 溫度收縮裂縫

混凝土構(gòu)件上產(chǎn)生的溫度收縮裂縫主要發(fā)生在地下室的豎向承載構(gòu)件上，如地下室剪力墻，由于地下室外墻內(nèi)外溫差的變化而產(chǎn)生。此類裂縫非表面型裂縫，通常為貫通型裂縫，上下連通、內(nèi)外貫通。此類裂縫多產(chǎn)生于混凝土澆筑完成2個月～3個月后，當(dāng)?shù)叵率彝鈮?nèi)外溫差變化較大時此類裂縫也會隨之產(chǎn)生相應(yīng)變化。

3.1 裂縫產(chǎn)生的原因及危害

溫度收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土構(gòu)件內(nèi)外溫差變化而產(chǎn)生，其他因素也會加劇該類裂縫的發(fā)展。在混凝土構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，其內(nèi)部鋼筋配置滿足相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范及構(gòu)件受力要求，但通常設(shè)計的鋼筋數(shù)量并不能滿足抵抗混凝土構(gòu)件溫度變形的要求，同時混凝土配合比中水灰比較小、粉煤灰等膠凝材料使用量過大也是溫度收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因。在進(jìn)行澆筑施工時，混凝土構(gòu)件澆筑不到位；養(yǎng)護(hù)施工時，混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)不到位均可能會產(chǎn)生溫度收縮裂縫。溫度收縮裂縫雖然不影響構(gòu)件的承載力，但對構(gòu)件的耐久性及使用功能有一定的影響，如此類裂縫的存在易使地下室外墻出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，從而加劇混凝土的碳化及內(nèi)部鋼筋銹蝕，從而間接影響混凝土構(gòu)件的承載力。

3.2 預(yù)防措施

1)配制混凝土?xí)r應(yīng)盡量選擇水化熱較小的水泥，同時應(yīng)控制砂石的含泥量，控制混凝土拌合物的水灰比；

2)混凝土澆筑施工后應(yīng)及時對混凝土構(gòu)件進(jìn)行覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，減小因溫差較大而使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生大量溫度收縮裂縫的概率；

3)冬季施工時，避免過早拆模，并對混凝土構(gòu)件進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)；

4)地下室外墻拆模驗收合格后應(yīng)立即進(jìn)行回填土回填，減小溫差作用。

4 變形裂縫

混凝土構(gòu)件上存在的變形裂縫主要集中出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)樓板及梁中部或梁跨度的1/3位置處，此類裂縫寬度較大，裂縫深度較深，檢測時表現(xiàn)為貫穿型裂縫。此類裂縫為受力裂縫，如梁上出現(xiàn)的此類裂縫形態(tài)與地面呈45°～60°角，呈“八”字形，此類裂縫不受溫度影響而產(chǎn)生變化。樓板上存在此類裂縫為水平直線型，或十字交叉型。

4.1 裂縫產(chǎn)生的原因及危害

裂縫產(chǎn)生的原因主要是由于在施工時，支設(shè)的模板間距過大、模板剛度不足、過早拆模、澆筑層上部堆載等因素而產(chǎn)生。此類裂縫的產(chǎn)生影響混凝土構(gòu)件的受力，且導(dǎo)致梁板出現(xiàn)較大的撓曲變形，影響建筑的使用功能，并對混凝土構(gòu)件的耐久性有一定的影響。

4.2 預(yù)防措施

此類裂縫的產(chǎn)生主要是在施工階段產(chǎn)生，因此進(jìn)行預(yù)防時也應(yīng)從施工階段進(jìn)行控制。

1)進(jìn)行支模時根據(jù)樓板或梁自重及其他施工荷載對模板支撐間距和模板、支撐的剛度進(jìn)行計算，避免因支撐間距較大、模板和支撐的剛度不足而導(dǎo)致澆筑的混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的撓曲變形而開裂；

2)拆模時根據(jù)標(biāo)養(yǎng)試塊的強度達(dá)到規(guī)范要求時再對其澆筑的構(gòu)件進(jìn)行拆模，避免因過早拆模而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件因強度不足而開裂；

3)進(jìn)行上層施工時，避免在新澆筑混凝土構(gòu)件上進(jìn)行過量堆載，而導(dǎo)致因荷載較大而使?jié)仓幕炷翗?gòu)件上產(chǎn)生受力變形裂縫。

5 微膨脹裂縫

混凝土構(gòu)件上存在的微膨脹裂縫出現(xiàn)的部位無規(guī)則，表現(xiàn)形式為網(wǎng)狀或龜裂狀，多出現(xiàn)于混凝土凝結(jié)硬化中期，由混凝土原材料的影響而產(chǎn)生。

5.1 裂縫產(chǎn)生的原因及危害

混凝土材料從散裝物體變?yōu)榫哂幸欢◤姸燃坝捕鹊奈矬w，主要是由于混凝土中的水泥與水發(fā)生了化合反應(yīng)。因此此類微膨脹裂縫也是由于水泥的質(zhì)量較差而導(dǎo)致。此類裂縫產(chǎn)生的原理是水泥中的游離氧化鈣與氧化鎂水解之后產(chǎn)生膨脹，從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹，最終因膨脹應(yīng)力大于混凝土自身的抗拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。此類裂縫寬度較小，多表現(xiàn)在混凝土構(gòu)件表面，因此對豎向承載力影響較小，但對混凝土構(gòu)件的耐久性有一定的影響。當(dāng)混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)此類裂縫時，施工單位應(yīng)對此類現(xiàn)象進(jìn)行重視，最佳的解決辦法是更換優(yōu)質(zhì)水泥，避免此類現(xiàn)象較多而產(chǎn)生一定的混凝土質(zhì)量隱患。

5.2 預(yù)防措施

1)混凝土攪拌站不應(yīng)為降低混凝土制作成本而選用劣質(zhì)水泥，施工單位應(yīng)對攪拌站所使用的水泥進(jìn)行第三方機構(gòu)檢測，對其化學(xué)成分進(jìn)行分析，避免水泥內(nèi)存在膨脹物質(zhì)或其他有害介質(zhì)，從而影響混凝土澆筑質(zhì)量；

2)混凝土攪拌站選用其他原材料時，應(yīng)對原材料的雜質(zhì)進(jìn)行抽檢，避免原材料中摻有較多的膨脹物質(zhì)，從而影響后續(xù)澆筑施工質(zhì)量。

6 結(jié)語

混凝土澆筑工程中，混凝土構(gòu)件上在施工階段產(chǎn)生裂縫成為一種工程常見病害，這些裂縫多數(shù)對構(gòu)件的承載力無影響，但對構(gòu)件的耐久性及使用功能有一定的影響，因此為降低此類裂縫產(chǎn)生的概率，施工單位應(yīng)從混凝土配合比設(shè)計、攪拌、運輸、支模、澆筑、養(yǎng)護(hù)等全階段對其進(jìn)行控制，提高混凝土的施工質(zhì)量。

[1] 董海軍.混凝土裂縫控制技術(shù)[J].民營科技,2013(2):260-261.

[2] 方仙梅.大體積混凝土裂縫的分析及防治[J].中國西部科技,2011(10):20-21.

[3] 李進(jìn)旗,徐 偉.混凝土裂縫的原因分析、修補及防治措施[J].科技信息(科學(xué)教研),2008(13):432-433.

[4] 安 勇.混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的分類、特征、產(chǎn)生原因及處理方法[J].安徽建筑,2003(2):35-36.

Causesofconcretecomponentcracksandpreventivemeasures

YangZhijian

(HubeiAndeGuangshaConstructionCo.,Ltd,Jingzhou434007,China)

The shrinkage cracks of concrete member easily after pouring settlement, shrinkage crack, temperature crack, stress cracks, expansion of the cause and harm of cracks are analyzed, and put forward prevention measures, to improve the construction quality of concrete pouring concrete structure, ensure the use function and bearing the durability of the force.

concrete, building, crack, temperature

TU312.3

：A

1009-6825(2017)24-0098-02

2017-06-18

楊之健(1974- )，男，工程師