现浇混凝土结构裂缝的成因与预防措施

现浇混凝土结构裂缝的成因与预防措施
混凝土目前是建筑工程中最常用的一種主要建筑材料，然而，在实际工程中现浇混凝土结构常常产生裂缝，成了一项质量通病。

因此我们应做好事前控制、主动控制，从不同的角度、不同的方面去分析裂缝产生的缘由，做好预防措施，努力做到防患于未然。

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建筑工程中，现浇混凝土结构构件裂缝的产生是一个普遍存在的问题，而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。

引起裂缝产生的原因不同，其裂缝的种类也不同，最常见的裂缝主要有以下这些：干缩裂缝；塑性变形收缩裂缝；沉降裂缝；温度裂缝；化学反应引起的裂缝。

下面就各种裂缝产生的原因与防止措施做一探讨。

1 干缩裂缝的产生原因及主要预防措施
干缩裂缝一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右，这种裂缝的产生主要是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小，致使构件一侧产生较大拉应力而产生裂缝。

当相对湿度越低，干缩裂缝也越易产生。

干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，使钢筋锈蚀降低混凝土的耐久性。

另当使用商品混凝土，其强度为C40（8层以下）、C35（8～18层）、C30（18层以上）时，其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2～1.3倍，且商品混凝土单方用水量一般偏大（200Kg），其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。

除此之外，混凝土干缩裂缝的产生还与水灰比、水泥品种、水泥用量、骨料的性质和用量以及外加剂等因素有关。

因此为了防止干缩裂缝的产生，通过长期实践与总结我认为可采取以下事前预防措施：一是控制水灰比，掺适量减水剂，以此减少多余的水量而控制裂缝的产生。

二是选用收缩量较小的水泥品种，如采用硅酸盐水泥、普通水泥和粉煤灰水泥。

三是施工中严格控制配合比，用水量不得超过配合比中应加的用水量。

四是严格按照施工组织设计方案，对浇筑混凝土进行合理、正确、及时的养护。

规范规定，一般情况下混凝土浇筑完毕10h～12h以内应开始养护，干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。

五是设置合理的收缩缝。

2 塑性变形收缩裂缝的产生原因及主要预防措施
塑性收缩裂缝主要是砼浇注后4～5小时左右与凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现析水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，此时混凝土尚未硬化，成为塑性收缩。

一般产生于气候干热、大风天气。

常出现在构件竖向变截面处:如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处。

裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。

较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3ｍ，宽1～5mm。

影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、相对湿度及风速等。

预防措施主要有：一是选用干缩性小、早期强度高的水泥品种。

如硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；二是严格控制水灰比，添加高效减水剂，减少水泥用量和用水量，以此减少产生塑性变形裂缝的机率；三是做好基层处理，在浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板；四是及时养护，可采取覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等来保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等，并遵循养护规律，避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发；五是避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇注；六是遵循施工组织设计方案进行施工。

3 沉降裂缝的产生原因及主要预防措施
沉降裂缝产生的主要因素有：由于上部结构荷载差异较大，裙房与主楼高差过大，地基基层本身的不均匀沉降，模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。

此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。

预防的主要措施有：一是地基基层土质达到设计要求，注意基础开挖后验槽工作，若采用换土回填时要按有关规定分层夯实和加固；二是模板施工严格按施工组织设计施工、验收，保证模板有足够刚度，支撑间距要按计算模板方案操作；三是做好地面排水、地下降水工作，防止基底被水浸泡；四是严格遵循混凝土拆模时间及顺序的要求，有必要时编制拆模施工方案；五是在冻土上搭设模板支撑时要采取一定的预防措施。

4 温度裂缝的产生原因及主要预防措施
温度裂缝主要产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。

施工时由于混凝土体积大，大量水化热积聚在内部不易散发，导致混凝土内部温度急剧上升，而外部散热较快，从而产生内外的较大温差，致使内外热胀冷缩程度不同，混凝土表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生了裂缝。

此类裂缝的走向无一定规律。

如：大面积结构，裂缝常纵横交错；梁板类结构，裂缝多平行于短边；裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。

高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。

此类裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

其预防措施主要有：一是选用低中热品种的水泥；二是减少水泥用量；三是降低水灰比；四是改善骨料级配，掺加外加剂，减少水泥用量，降低水化热；五是改善混凝土搅拌工艺，降低混凝土浇筑温度，使混凝土内部温度控制在250C；六是掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂，改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热；七是高温季节应注意控制混凝土温度升高，降低浇筑时温度，最大不得超过280C；八是编制大体积混凝土专业施工方案，合理安排施工工序，采取以利于及时散热、能减小相互约束的全面分层、分段分层、斜面分层的方式进行浇筑；或在大体积混凝土内部设置冷却管道，减小内外温差；加强温度监控及时采取冷却措施等施工工艺来控制裂缝的产生；九是合理
预留温度缝；十是在容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

5 化学反应引起的裂缝及主要预防措施
混凝土搅拌后碱——骨料反应产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应，造成吸水体积增大，致使混凝土酥松、膨胀开裂。

这些裂缝一般出现在结构使用期间，一旦发生很难补救，注意事前控制。

混凝土工程发生碱骨料损坏必须具备三个条件：一是配制混凝土时由原材料带进混凝土中一定数量的碱，二是有一定数量的能与碱反应的活性骨料，三是潮湿环境，可以供应反应物吸水膨胀所需水分。

只有具备这三个条件，才会发生碱骨料反应对工程的损害。

其预防措施主要有：一是选用低碱水泥（如矿渣水泥）。

二是对骨料选择使用，如果混凝土含碱量低于3kg/m3，可以不做骨料活性检验，如果水泥含碱量高或混凝土总碱量高于3kg/m3，则应对骨料进行活性检测，如经检测为活性骨料，则不能使用。

三是添加外加剂降低碱骨料反应。

四是掺活性掺合料。

某些活性掺合料可缓解、抑制混凝土的碱硅酸反应。

根据各国试验资料，掺水泥重量5～10%的硅灰，掺30%的粉煤灰或掺50%的高炉矿渣，均可有效地抑制碱硅酸反应对工程的损害。

五是注意保证钢筋保护层厚度；保证混凝土良好级配，振捣密实；对钢筋事先采取防锈蚀措施。

以上是现浇混凝土结构产生各种裂缝的原因和事前控制裂缝产生的一些预防措施。

但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免，只是减少发生的概率而已，因此在施工过程中随时提高警惕，制定防范措施，确保质量安全、人身财产的安全。

参考文献：
[1]杨澄宇，周和荣主编.建筑施工技术与机械.2002.12.
[2]毕万利，周明月主编.建筑材料.2002-12.
[3]杭有声主编.建筑施工技术.1994.6.。