浅谈混凝土构筑物裂缝原因分析与预防措施

　　关键词：混凝土结构，裂缝，原因分析，预防

 

　　混凝土是一种抗拉能力极低的脆性材料，尤其工业建筑改扩建项目，在施工和使用过程中，当发生温度、湿度变化，轧机震动、地基不均匀沉降时，极容易产生裂缝。混凝土裂缝产生的原因也有很多种：

 

　　1.1 材料质量

　　 材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”，所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。

　　1.2 地基变形

　　 在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定与地基变形的情况，由于地基变形的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

　　1.3 施工工艺

　　 施工工艺着重强调以下几点:

　　1.3.1 水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝;混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

　　1.3.2 混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使是缝产生的直接或间接原因。

　　1.3.3混凝土加水拌和后，水泥中的碱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。

　　1.4 模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太大或太小，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

　　1.5 结构受荷

　　 结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用时都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%一40%的设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2一0.3nun.对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

　　1.6 湿度变形裂缝

　　 普通混凝土在空气中硬结时，体积会发生收缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。

　　1.7 徐变裂缝

　　 结构构件在内应力的作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用，其长期变形值可增加2～3倍，因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力，造成裂缝的出现。论文发表。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。此类裂缝常见于受弯构件的拉区，其特征与承受荷载出现裂缝相同。

 

　　2.1 材料选用

　　2.1.1 水泥:应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格水泥。对于商品混凝土，则要在满足其可泵性、和易性的前提下尽量减小出机时的塌落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量等。论文发表。

　　2.1.2 粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。论文发表。级配良好，孔隙率小，无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。

　　2.1.3 细骨料:宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

　　2.1.4 外掺料:宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

　　2.2 配料

　　2.2.1 配合比设计:采用低水灰比、低用水量，以减少混凝土的收缩。

　　2.2.2禁止任意增加水用量。

　　2.2.3 配制混凝土时计量应准确，要严格控制灰比和水泥用量，搅拌要均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后，方可浇灌。

　　2.3 配筋

　　 钢筋配置应严格按施工图施工，尤其重视以下各点:

　　2.3.1 从塑性铰区延性考虑钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响，做到强度弱梁。

　　2.3.2 钢筋位置要正确。保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂，钢筋间距过大易引起钢筋之间的混凝土开裂。

　　2.4 模板工程

　　 钢筋混凝土结构裂缝的预防，在模板工程中应注意以下各点:

　　2.4.1 模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。

　　2.4.2 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。

　　2.4.3 合理掌握拆模时间，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值。

　　2.5 混凝土浇筑

　　2.5.1 混凝土浇筑时应防止离析显现，振捣应均匀、适度。

　　2.5.2 加强混凝土的早期养护时间。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。当浇水养护有困难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保温等方法。

　　2.6 施工技术

　　2.6.1 加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收后，方可进行下一步施工。

　　2.6.2 开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建(构)筑物间距较近时，一般应先施工较深基础，以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。

　　　　2.6.3 设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求，确定外加剂的品种和掺量，确保混凝土收缩与膨胀相抵消；

　　2.6.4 施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣。

　　 以上对混凝土的裂缝原因及预防措施进行了理论和实践上的初步探讨，混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量，在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施，尽可能采取有效的技术措施控制裂缝，使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽度，特别是避免有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

 

[1]王铁龙.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社.

[2]陈志源.土木工程材料（第2版）武汉理工大学出版社.