浅谈混凝土裂缝的成因和预防

1、浅谈混凝土裂缝的成因和预防    摘要：钢筋混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，其对建筑物外观有较大影响，也对建筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时甚至威胁构筑物的安全。因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施是很有必要的。 关键词：混凝土结构；裂缝；预防措施 中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号： 一、钢筋混凝土结构裂缝的常见类型 1、塑性收缩裂缝 塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂，严格来说属于干缩裂缝，出现很普遍。产生这种裂缝的因素是多方面的：如浇筑后混凝土表

2、面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，也会导致这种裂缝出现。 2、混凝土干缩引起的裂缝 在混凝土硬化过程中，产生内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化收到约束时，就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面，较细，其走向纵横交错，没有规律性。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化逐渐变化。如混凝土成型后，因养护不当，使得表面水散发快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发产生体

3、积收缩，收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。 3、温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，在工程中，这种裂缝比较常见，比如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差相差很大，从而产生裂缝。 4、荷载作用引起的裂缝 构件承受的不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交

4、。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载，张拉预应力值过大等均可能产生裂缝等。 二、钢筋混凝土结构裂缝产生的主要成因 混凝土开裂的成因较为复杂，无法准确地作出确定。产生的裂缝大致可归纳为设计原因及施工原因造成的混凝土开裂两大类。 1、设计原因导致的混凝土开裂： （1）板面荷载设计取值偏小，承受施工荷载及正常使用荷载后板发生开裂甚至导致梁开裂，此种裂缝比较规律且会持续发展。 （2）楼板强度设计安全但刚度不足，造成楼板偏薄，加载后产生裂缝，此种裂缝亦比较规律。 （3）楼板配筋过少，尤其缺少上铁板

5、中的构造配筋时易发生板面混凝土开裂，另在应力集中位置缺少细、密的构造筋也易沿应力最大方向开裂。 （4）建筑物的温度伸缩缝及沉降缝、后浇带留置不合理，产生的裂缝较大且集中在固定位置。 2、施工缺陷导致的混凝土裂缝： （1）考虑混凝土施工配合比时采用高水化热的水泥会使混凝土浇注后凝结过程中发热量较大，造成内外温差较大在表面开裂，尤其大体积（底板）混凝土产生裂缝。 （2）为保证商品混凝土罐车运输及高层建筑泵送的需要，混凝土坍落度较大，甚至在运输过程中私自向混凝土内加水都使混凝土凝结过程中的水化热加大，易发生开裂。 （3）混凝土浇注后未达到规范允许强度值即开始下步施工，导致混凝土被压裂甚至破坏。 （4

6、）混凝土浇注后未及时养护或夏季施工养护持续时间不满足规范要求导致混凝土表面过早失水开裂。 （5）冬季施工混凝土搅拌中混入较大冻块或冰雪块，浇入模后在混凝土凝结过程中融化后导致局部强度偏低受压后开裂；冬季严寒天气施工中模板、钢筋温度极低甚至结冻冰雪未经处理导致混凝土浇注后局部温度降低过快产生开裂现象。 3、材料因素 (1) 粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。 (2) 骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收缩量增大。 (3) 混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。 (4) 水泥品种原因，矿渣硅酸盐

7、水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。 三、钢筋混凝土结构裂缝的预防措施 1、设计措施 (1) 建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂； (2) 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。 (3) 控制建筑物的长高比，正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。并注意设置圈梁、构造柱。 (4) 构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加

8、横向钢筋。 (5) 积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。 (6) 重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。 2、施工措施 (1) 混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。 (2) 加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时

9、，可采用覆盖保湿材料等方法。 (3) 大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。 (4) 合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。 (5) 模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值，即不要错过最佳养护时机

10、。 3、材料措施 （1）材料选用 1) 水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。 2) 粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。 3) 细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。 4) 外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。 5) 钢筋：品种、规格、数量必须执行严格的检验。 （2） 配料与配筋 1) 配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。 2) 要求预拌混凝土提供单位在搅拌过程中严格按照配合比加料，同时严格控制到施工现场的混凝土坍落度不得过大，严禁在混凝土运输过程中擅自加水。 3) 施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。