混凝土干缩裂缝成因及预防措施

混凝土干缩裂缝成因及预防措施

钢筋混凝土结构出现裂缝的现象较为普遍，裂缝的出现将影响混凝土的耐久性和防水性能。而大多数裂缝的出现均与混凝土体积变形有关。我们知道由于混凝土中所含水分的改变、化学反应、温度变化所引起变形均称之为体积变形，在约束状态下，混凝土体积变形会由于约束状自生体积变形态下，混凝土体积变形会由于约束而产生应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，则会产生裂缝。混凝土的变形主要有三种：即干缩变形、自生体积变形及温度变形,这里主要讨论干缩变形所造成的裂缝,即可称之为干缩裂缝。

1、混凝土的干缩裂缝

引起混凝土干缩裂缝的重要原因是水分的蒸发，这种蒸发干燥过程总是由表及里逐步发展的，因而湿度总是不均匀的，干缩变形也是不均匀的。

混凝土干缩机理比较复杂，最主要的原因是混凝土内部空隙水蒸发变化时引起的毛细管引力，水泥水化生成的大量微细孔隙，在干燥条件下，胶体中自由水逐渐蒸发产生毛细管引力，胶体孔隙受到压缩，胶体的体积随着水分的蒸发减少而不断收缩，从而引起混凝土体积收缩。胶体的数量及其特性随着水泥的化学成分、细度、水灰比、龄期而不同。一般来说，单位用水量和水泥用量比较多的混凝土胶体数量多，而混凝土的干缩变形也比较大。

混凝土的干缩裂缝取决于干缩、徐变、弹性性质和抗拉强度等方面的综合作用，当存在以下有三个基本条件：①混凝土发生干缩变形，②处于约束状态，③干缩应力达到混凝土抗拉强度。此时混凝土会出现干缩裂缝的主要原因。

2、影响干缩的主要因素

由于此可以看出影响混凝土干缩变形的主要因素为水泥品种、混凝土的配合比和养护条件。已有资料表明铝酸三钙含量低，细度不宜过细，矿渣含量少的水泥品种干缩较小，就混凝土的配合比来看，混凝土的干缩率主要取决于单位用水量和水泥用量以及砂率。相比之下用水量的影响较为突出。随着用水量、水泥量、砂率的增加，相应会加大混凝土的干缩率。由此可见，采用水量低的贫水泥混凝土，砂率低的干硬混凝土一般干缩率都比较小。同时还应加强湿水养护，加强混凝土的保水性，也可延缓干缩的发生。

3、预防干缩裂缝产生的措施

a、选用干缩较小的水泥品种：普通水泥的干缩要低于矿渣水泥；

b、合理调整混凝土的配合比：采用低水灰比，低单方水泥和低用水量，同时还宜降低砂率，尽量采用粗砂；

c、适当提高混凝土的抗拉强度。在水泥用量一定的条件下，缩小水灰比可使混凝土抗拉强度增高大于混凝土干缩应力的增加，有减少裂缝的趋势。使用早强剂可提高混凝土的早期强度，

但干缩也随之加大，因此，应以提高抗裂安全为目的，综合考虑后采取措施。

d、施工时应掌握正确的振捣方法，确保混凝土的密实，同时以要避免过振捣。加强湿水养护，确保养护质量，尽量延迟干缩的发生。

e、采用合理的设计构造措施：合理设置伸缩缝，减轻约束作用，缩小约束范围。同时薄壁构件的配筋采用小直径，增加布筋密度的方式，可减少裂缝发展的趋势。

4、结语

干缩变形是混凝土结构产生裂缝的重要原因。由于混凝土的本身特性，要想完全避免干缩变形及干缩裂缝是不现实的，而且普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝的宽度符合规范规定，都属正常情况。但我们仍应该采取措施减少混凝土的干缩变形，限制裂缝的宽度。同时限对于环境温度变化大的构件如屋面板和大体积混凝土更应重视干缩形，以免温度收缩应力和干缩应力叠加过大，增大裂缝出现和发展的趋势。

陈铁

昌吉建设集团有限责任公司