結構混凝土裂縫成因及預防

高容平

中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010

引言

混凝土在結構施工過程中的重要作用已經不言而喻，但由于各種復雜的原因，混凝土表面經常會出現蜂窩麻面、空鼓、墻體和樓板的大小裂縫等影響混凝土美觀、強度和安全程度的病害，而這些病害中，無論是在結構危害還是外形美觀方面，結構混凝土裂縫都是最主要的危害源，給結構的使用性能帶來了負面影響的同時，還會大大縮短結構混凝土的使用壽命，給人們的生產生活帶來不便。因此，對于結構混凝土裂縫產生的原因進行歸納總結，采取一定措施提高建筑安全性，已經成為亟待解決的問題。

1 結構混凝土提裂縫的成因

1.1 材料的質量問題

材料的質量是混凝土結構最為基礎的保障。有調查顯示，在結構混凝土裂縫的形成原因中，材料的選用不當和質量不合格占據著很大的比重。水泥、骨料的質量不過關，砂石的質量不能滿足設計和混凝土結構的要求，都可能造成結構的產生。比較常見的質量問題集中在水泥受潮、水泥的標號和規格與施工設計不符、水泥過期、砂石中雜質比例過高，含泥量得不到有效控制。除此之外，骨料極配質量不高，變形模量相對較低也是比較主要的裂縫成因。若這些問題得不到有效的解決，繼續將材料以次充好，進行混凝土結構的施工工作，就會出現豆腐渣工程。由此可見，把好材料關是控制結構混凝土裂縫形成最為基礎的控制條件。

1.2 施工的技術原因

混凝土的施工技術復雜，設計范圍比較廣，這給混凝土內在質量和表面外觀的控制帶來一定程度的困難。導致混凝土裂縫的主要原因在于水分蒸發、混凝土干縮和水泥結石，作為一種人工的混合型材料，施工中稍有不慎，就可能無法滿足以上三種條件，造成裂縫的形成。在施工過程中要嚴格控制均勻和密實程度，極冷或極熱的天氣情況下要注意施工條件和技術的選擇，在保證相應保護措施完善的基礎上，做好任何情況下的應急處理準備工作。另外，在混凝土的制備、運輸和使用方面，每一道工序都應該嚴格按照國家相應的標準和規范進行，攪拌不均勻會使得混凝土出現離析等現象，給振搗帶來很大的困難，如果鋼筋表面得不到清潔，形成了表面污染，就會使得混凝土保護層過小或者過大，在灌輸過程中，會導致鋼筋的唯一，從而形成裂縫，因此做好攪拌、澆灌、振動和養護等細致的施工步驟，把緊密度和均勻度控制在質量范圍之內，可以有效的預防裂縫產生。最后，混凝土的養護，特別是早期養護，對于結構混凝土裂縫的控制有著重要的意義，早期表面過于干燥，內外溫差過大，都容易產生裂縫。在混凝土沒有達到設計強度之前，不能再額外施加荷載，在混凝土沒有達到一定強度時，綱筋受到設計荷載的三到四成，就會出現結構裂縫。除以上幾點之外，模板支撐不當，漏水、漏漿、支撐強度不足，支撐的地基下沉，過早拆模等技術問題都可能造成混凝土開裂。

1.3 地基沉降及溫度引起的變形

在結構混凝土中，有一種由于不均勻沉降引起的裂縫，這種裂縫通常是不可避免的，特別是在鋼筋混凝土結構領域極為常見。通常情況下，地基變形的情況能夠通過裂縫的大小，方向和形狀等進行初步的判斷。地基沉降量往往具有不確定性，早沉降產生的應力比較大的情況下，造成的裂縫就可能不是細微的小縫隙，而是具有貫穿性的結構裂縫。這樣的裂縫對于建筑物而言是毀滅性的存在，無論在外觀還是安全性方面都是難以接受的，一旦發現有這種程度的結構裂縫，要及時的進行處理，制定補償方案，將可能造成的風險降至最低。另一方面，許多材料都具有熱脹冷縮的自然特點，混凝土也不例外，且隨著溫度的變化，膨脹系數想要進行精確的掌握難度比較大，對于大體積混凝土或者溫差較大，季節性很強的混凝土施工而言，溫度變化引起的變形對于整個結構來講是十分不利的，水泥水化作用引起的混凝土內部溫度驟升，有時會達到五十甚至七十攝氏度，產生內部的局部膨脹，與此同時，外部混凝土受到環境的影響，溫度降低產生收縮，外部混凝土的拉應力隨之產生，如果這種拉應力持續一段時間，超越了混凝土自身的抗拉極限強度，就會造成外觀上的開裂現象?；炷两Y構施工過程中，溫度差距比較大時，也會出現上述情況。

1.4 徐變和設計原因

受彎構件混凝土在受到壓力后，會在一定程度上產生徐變，這種徐變的主要形成原因是水泥石造成的。有時候，這種構件的變形會使得應力產生很大的損失，導致兩倍甚至三倍的構件變形，使得結構的抗裂強度大大降低。這種徐變引起的開裂或者開裂發展的例子也是屢見不鮮。另外，混凝土結構設計出現偏差，不夠合理也可能使得局部荷載超出預期值，局部荷載過大產生裂縫。除此之外，因為預留洞口，溜槽等引起的部分應力集中，若沒有在箍筋加固方面做到妥善的處理，或者結構縫設置不當，都會成為裂縫的成因。

2 結構混凝土裂縫的預防措施

為了防止混凝土裂縫的形成，在人為、材料和施工方法方面都有需要改進的措施。首先在材料方面，水泥類型選取應該恰當，用量應該嚴格進行把關，對于標高較高的525R和425R等能夠減少用量的水泥類型，要優先進行考慮。低熱水泥可以有效減少水化熱，降低混凝土的溫度升高值，并盡量在選取時采用后期強度，盡可能的延緩峰值。在能夠滿足設計強度和使用的前提之下，應該控制水泥的用量，以便降低最好溫升和混凝土受到的拉應力。骨料的選取和含泥量也要進行嚴格的控制，選用型號適當的連續級配碎石和模數在三左右的細度中砂。砂石的含泥量嚴格控制在百分之一以內的同時，杜絕有機質和海砂的摻入。在添加劑的選取方面，要按照設計要求和當地的氣候條件選取防水劑、膨脹劑、減水劑和緩凝劑等。

在施工技術和工藝方面，入模的溫度是要格外注意的內容，混凝土的施工季節優先以春秋季節為主，由此可以有效的降低入模的溫度，若在炎熱的夏季進行施工，應該選取早上或者晚上進行混凝土的澆筑工作，避免在澆筑過程中受到太陽的直接暴曬，在施工過程中對碎石進行發水降溫，做好通風工作，自來水在使用之前也應該放在地下進行降溫處理。另外，在技術方面應該進行適當的革新，加強對于加強筋附近水泥的振搗和養護工作。鋼筋是熱的良好導體，極易產生溫度梯度，從而導致裂縫的形成。因此要格外注意，用時要加強初凝前的抹壓工作，杜絕初期裂縫的形成，加強早期養護，提高混凝土的抗拉強度。除此之外，混凝土的養護是防止裂縫產生的關鍵階段，應該給予足夠的重視。

人為方面，主要加強技術的管理和澆筑后的監管工作。一方面是要加強材料的檢查和檢驗工作，在施工時做好交底工作，嚴格按照施工方案進行指導，設立相關的責任人。另一方面加強養護后的管理工作，做好定時檢查，禁止在沒有形成強度的混凝土面上進行施工和材料堆放。

結語

由上述分析可以看出，混凝土的裂縫控制是可以在一定程度上避免的，需要我們在設計和施工中給予足夠的重視，只有保證了結構混凝土的施工質量，才能使得我們的整個工程安全可靠。

[1]彭圣浩主編.建筑工程質量通病防治手冊,中國建筑工業出版社.

[2]毛龍泉,沈北方,陸金方,張以建編.建筑工程施工質量檢查與驗收手冊.中國建筑工業出版社