浅析混凝土裂缝产生的原因、危害及防治

浅析混凝土裂缝产生的原因、危害及防治

谭萍指导老师张立新

（河北科技师范学院土木建筑系，土木工程07级04班）

摘要：针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题，对混凝土裂缝形成的原因和危害进行了分析和探讨，并针对性地从原材料、含碱量、配筋、浇筑、养护等方面提出了混凝土裂缝的防治措施，提出了混凝土裂缝的防治措施，以期减少或避免裂缝的出现，保证工程质量。

关键词：混凝土；裂缝；成因；危害；防治措施

Reasons, Hazard for common Cracks of Concrete and Preventing

Measures

TAN Ping supervisor ZHANG Li-xin

（07 sessions of 04 classes of Civil Engineering ,Dept of Civil Engineering , Hebei Normal University of

Science & Technology）

Abstract: Aiming at the crack problem in concrete construction, the paper analyzes and discusses about the reasons for cracks and its hazard. It also proposes preventive measures for cracks from aspects of raw materials, alkali content, reinforcing steel, casting and maintenance and so on, so as to reduce or avoid cracks and ensure quality of the project.

Key words: concrete; cracks; reason, hazard; preventive measure

引言：随着我国改革开放化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，混凝土建筑工程施工中应用也越来越普遍。由于混凝土自身材料的特性，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产安全。因此如何保证建筑工程质量也日益受到各级政府和社会各界人士的广泛关注。本文针对混凝土工程中常见的裂缝问题及其危害进行探讨分析，并根据具体情况提出了一些相应措施。

1 混凝土裂缝成因分析

1.1 水泥凝结或膨胀不正常

常见原因有水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁等碱性成分，当混凝土加水拌和后，水泥中的碱性成分与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。[1]

1.2 化学反应引起混凝土开裂

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间。[ 2]

1.3 混凝土的干燥收缩

干燥收缩是混凝土的一个重要特性，对混凝土的性能有很大影响。混凝土的拌和水中，只有约20%

的水份是水泥所必须的，其余的80%都要蒸发。而最初失去的80%自由水份几乎不引起收缩，随着混凝土的继续干燥而使20%的吸附水逸出，就会出现干燥收缩。而表面收缩快，中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，因而在表面产生拉应力而出现裂缝由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起混凝土的开裂、变形，严重时甚至导致破坏。[ 3]

1.4 混凝土材料及配合比

混凝土配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂的重要原因。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等。[ 4] 例如当水泥用量不变的情况下，水灰比愈小，水泥浆就愈稠，混凝土拌和物的流动性就越低，会使施工困难，无法保证混凝土的密实性易产生裂缝。

1.5 混凝土的温度应力影响

自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，易在混凝土内形成残余应力。自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期由于混凝土的冷却及外界气温变化的原因应力会增加。混凝土完全冷却以后，由于外界气温变化应力继续增加，这些应力易使混凝土产生裂缝。

1.6 混凝土施工质量

混凝土搅拌、运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝；泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，混凝土表面出现不规则裂缝；混凝土分层或分段浇注时，接头部位处理不好，易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝；混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。部分施工单位在施工时，为了节省材料成本和人工费或赶工等原因，没有严格按照设计及有关规范要求进行施工，钢筋安放位置不准确、钢筋间距偏大、浇筑时厚度控制不符合设计要求、浇筑震捣不密实，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，会影响混凝土的密实性和均匀性，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起因，诱导裂缝的产生。

1.7 混凝土养护条件

混凝土养护是使混凝土正常硬化的重要措施，养护条件的好坏对裂缝的出现有着关键的影响。加强混凝土的早期养护，保持适宜的温度和湿度，并适当延长混凝土的养护时间都可以加强混凝土的强度，抑制裂缝产生。

2 混凝土裂缝产生的危害

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定：些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。

但是，在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性，改变