混凝土结构裂缝预防浅析

混凝土结构裂缝预防浅析

混凝土构件施工时，由于施工环境、气温、材料、机械等因素造成混凝土构件表面会产生一些浅层或深层裂缝，只有具体研究各种可能因素会产生那种裂缝、有多大危害，才能对症治疗和预防，才能保证施工质量。

标签：砼裂缝原因预防

1、特点分析

混凝土具有可塑性、强度高等特点，在现阶段的建筑物中大量使用混凝土。混凝土不仅工程量较大，而且质量要求较高；不仅标号高、有较薄的构件，还有大体积混凝土，并且有抗渗性、抗腐性等其它指标要求，所以施工有一定难度。而这些性能无一都与混凝土裂缝的产生和发展紧密相关。此处就以上工程施工过程中常见混凝土结构开裂的预防问题做出一些应对方案。

2、裂缝原因具体分析及预防措施

导致混凝土开裂的原因较多，有混凝土本身强度方面原因，有混凝土收缩方面原因，有模板支撑体系方面原因，有养护方面的原因；有表面的裂缝，有深层的裂缝，也可能二者同时兼有：有贯通的裂缝，有不连续的裂缝。总之裂缝产生的原因多，其表现形式也各有特征，裂缝预防必须结合其具体产生原因进行有针对性的对待。

2.1收缩导致裂缝：

2.1.1收缩导致裂缝通常称收缩裂缝。体积收缩是混凝土的一个特性，由其水化反应过程中形成，一般影响不大，其特征是表面发生的裂缝比较多，一般不连续，通常也达不到贯通的程度。对于无抗冻、抗渗、抗腐要求的构件，通常可以不必考虑。

2.1.2收缩裂缝预防：对于有抗冻、抗渗、抗腐要求的混凝土，必须防止和抑制收缩裂缝的产生和发展，以保证混凝土构件的性能。防止混凝土收缩可以从以下几个方面来采取措施。

①降低水泥用量水泥是导致混凝土收缩的主要原因，降低水泥用量可以有效防止混凝土收缩裂缝的产生，通常采用提高水泥标号的方法来降低水泥用量。

②降低用水量混凝土搅拌用水量通常远远大于水泥水化需水量。水—水泥—集料多相体系中多余的水分蒸发导致固相开裂。降低搅拌用水量可以防止由于混凝土中富余水分导致的混凝土开裂，通常的方法是添加减水剂。

③更换水泥品种通常来讲，不同品种的水泥的水化需水量、体积收缩率不同。

粉煤灰水泥水化需水量较大，而矿渣水泥的体积收缩率较大；早期强度高的水泥收缩开裂较多(主要是C3A含量高的水泥)，而早期强度低的水泥则开裂较少。更换水泥品种可以从一定程度上解决混凝土开裂的问题。

④使用外加剂一些混凝土外加剂可以非常有效的解决混凝土开裂的问题。混凝土外加剂阻止裂缝产生和发展的途径可以是单一的，也可以或者可能是综合性的。通常使用的有抗裂效果的外加剂有膨胀剂、减水剂、缓凝剂等，其具体的性能水因品种和生产厂家不同而各异。使用最多的是膨胀剂，广泛应用于自应力混凝土、膨胀混凝土、预应力混凝土、结构后浇带、设备地脚螺栓后浇处理以及有抗冻、抗渗、防腐要求的混凝土构件。

⑤使用掺和料施工中可以使用一些混凝土掺和料来减少混凝土开裂现象，常用的掺和料有粉煤灰、硅灰、矿粉等。粉煤灰应用比较多，粉煤灰可以替代水泥，达到降低水泥用量，从而减少裂缝的产生。一些抗渗、抗冻、防腐混凝土就使用粉煤灰。

2.2支撑导致裂缝：

2.2.1支撑导致裂缝的产生：支撑体系不当也可能导致裂缝的产生，同时也会影响因其他原因产生的裂缝的发展进程。支撑体系不当的主要表现方式有支撑体系强度不足，支撑体系拆模过早，支撑体系设置不当。

2.2.2支撑导致裂缝的预防：支撑体系导致的裂缝对于结构影响较大，后果可能较严重，相关防治措施以预防为主，可以从以下几个方面来考虑：

①支撑方案的审核首先应仔细审核模板方案(包括拆模方案)，重点关注其支撑体系设置是否合适，支撑体系强度是否可靠，混凝土拆模时间是否合理。支撑体系设置可以查阅相关施工手册；支撑体系强度可以审核其模板支撑强度计算书；拆模时间应严格按照GB50204-2002的要求执行，必要时多留置通条件养护混凝土试块，通过通条件养护试块强度来估算结构实体强度。

②模板起拱高度的控制相关手册对起拱高度的要求是0.1％～0.3％，对于较薄的构件，取小值；厚重的构件取大值。建议一般构件取0.2％以上，甚至取到0.35％。

③预留洞口的处理板、墙的预留洞口发生开裂的现象比较普遍，也比较难以处理。主要防止手段也是通过支撑体系来解决，如对于塔吊预留孔洞，其洞口四周支撑必须起拱，并且起拱高度应大一些。

2.3强度导致裂缝：混凝土强度也会造成开裂，主要原因不是强度不足，而是强度过高。由于强度过高，限制了混凝土的变形，从而导致混凝土开裂。相关的防治措施—是在许可的条件下降低混凝土标号，二是在一些部位减少混凝土与钢筋的粘结，允许在一些部位发生变形。

使用第一种方法的主要是加气混凝土和轻集料混凝土，通过牺牲强度来获得较好的抗裂性能。对于一些强度要求低，而抗裂要求高的混凝土构件，这个方案较好。

第二种方法主要出现在预应力混凝土中，在构件的一些部位的预应力钢绞线上加设护套，以减少该部位的裂缝的产生。

2.4养护不当导致裂缝：养护不当也会导致裂缝的产生和发展，由于养护不足，导致混凝土强度发展变缓，甚至停止，同时干缩加大，形成裂缝。

可以从以下方面来预防此种裂缝：①仔细审核混凝土施工方案，要求必须针对天气情况制定出有效的养护方案。采用覆盖、包裹等方式以保证混凝土构件的养护湿度。②在施工过程中必须严格按照制定的施工方案执行，尤其大风、干燥气候中应加强养护。

2.5堿集料导致裂缝：碱集料反应导致混凝土开裂现象在北方比较普遍，由于水泥与集料中的活性组分发生反应而膨胀造成，这种反应不可控制。碱集料反应产生的裂缝出现比较迟，目前无法控制，只能采取预防措施。

碱集料反应的预防从两个方面，一是控制集料活性组分含量，通常通过试验测量得到相关数据，集料中游离氧化钙(f-Cao)含量和不能超过3Kg/m3。对于有该项要求的项目应要求施工单位做相关检测，以防止碱集料反应的发生。

2.6其它原因导致裂缝：除上述原因外其它一些因素也会导致裂缝的产生和发展，如地基承载力不足、降水方案考虑不周、基坑支护方案考虑不周、其它原因导致的地形变等等。

地基承载力不足可以导致结构裂缝产生，此类裂缝危害极大，主要须从设计方面考虑。所以预防此类裂缝应当在图纸审查和设计会审中进行。

降水方案或者基坑支护方案考虑不周全，因此产生的地形变也足以导致临近建筑物的地基承载力发生变化而形成地形变、基础裂缝、甚至结构裂缝。因此对这些方案的审核应该十分慎重，考虑周全，必要时请设计确定或者请建设单位组织相关方面专家会审确定方案。

3、结论

在现阶段的建筑施工中，虽然因为环境、气温、材料性能等的不同，不能完全消除混凝土裂缝，但是通过以上各方面的预防可大量减少有害裂缝，使裂缝减少到最少，有利于保证工程质量。