混凝土裂缝产生的原因及预防措施

混凝土裂缝产生的原因及预防措施

【摘要】在施工过程中，混凝土裂缝是长期困扰施工单位的一个难题。提前预防施工过程混凝土裂缝情况的发生，是保证整个工程质量和美观的重要环节。对混凝土裂缝产生的原因进行分析并提出一些相应的预防措施，对指导实际工作有一定的帮助。

【关键词】混凝土；裂缝；预防

引言

在一些大型工程中，混凝土结构得到广泛应用，如大型桥梁、高层建筑、超高层建筑。然而在施工养护过程中，混凝土结构极易产生裂缝，一旦裂缝过大就会对结构本身的力学性能有很大影响，造成混凝土本身的质量问题，严重者引发质量事故而造成财产损失或人员伤亡。但只要认真设计、精心施工、很多裂缝是可以克服和控制的。本文在此对混凝土裂缝的成因进行了认真分析和总结，对预防裂缝的产生和治理裂缝提出了一些粗浅的看法以供参考。

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一、混凝土产生裂缝的原因

引起混凝土产生裂缝的因素主要有设计因素、施工因素、环境因素、地质因素、混凝土自身收缩因素等。

1.1设计因素

设计时结构计算不计算或漏算，计算模型不合理，结构受力假设与实际出入大，荷载少算或漏算，内力与配筋计算错误，导致断面尺寸偏小刚度不足，钢筋设置偏少或布置不合理，致使结构安全系数不够而产生裂缝。

1.2配比因素

混凝土配合比对于干缩有较大的影响。混凝土的收缩随用水量、水灰比、水泥用量及砂率的增大而加大、水泥用量偏少、强度不足，这些因素均易导致混凝土开裂。

1.3施工因素

施工因素包括以下几个方面：搅拌不足或过分；搅拌时水泥或集料温度过高，加上水泥的水化热造成砼硬化过程中温差收缩加大而开裂；过度振捣混凝土表面易形成水泥含量较高的砂浆层；4模板变形、漏浆；5保护层太薄，混凝土在强,度形成期，由于体积的变化，而在此薄弱部位形成沿钢筋走向的裂纹；6后张法预应力构件或多孔板成孔时，如抽芯过早，混凝土就会因塌陷而出现裂缝，抽芯过

晚，则芯管与混凝土粘结，也易被拉裂。7拆模过早混凝土抵抗温度

裂缝的能力越差，同时混凝土早,期强度小，由于自重原因，宜形成混凝土沉陷。8养护不及时或养护方法不当造成开裂；9选用的钢筋锈蚀，混,凝土与钢筋的粘合力受到极大影响，当混凝土受拉时，混凝土由于缺少与钢筋紧密结合，很容易产生裂缝。

1.4环境因素

1.4.1温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内部产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。温度变化的主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当、混凝土骤冷骤热、内外温差不均易出现裂缝。

1.4.2冻涨引起的裂缝大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现 冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀，因而混凝土产生膨胀应力而导致混凝土开裂，尤其是混凝土初凝时受冻影响最严重。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

1.5地质因素

由于地基承载力不足或基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质地段时，或地基受侵蚀时使基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生的附加应力超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。

1.6混凝土自身收缩因素

在实际工作中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。塑性收缩发生在施工过程中，混凝土浇筑后4h~5h左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因为此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。缩水收缩（干缩）是混凝土结硬以后，随着表层水分不断蒸发，温度逐步降低混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

二、混凝土裂缝防治措施

防止混凝土开裂主要应从地基处理、原材料质量控制、配合比及施工工艺等方面着手。

2.1地基处理

基底平面位置、尺寸和基底标高、基底地质情况和承载力以及基底处理必须满足设计和有关规范的要求。

2.2混凝土配合比设计

2.2.1混凝土配合比，应按相关规程通过计算、试配和调整确定。

2.2.2混凝土的试配强度，应根据图纸规定混凝土强度等级，考虑施工条件的差异和变化以及材料质量可能的波动计算确定。

2.2.3混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、最大水泥用量及入模时的坍落度应符合相关要求。

2.3混凝土施工

2.3.1混凝土拌和

2.3.1.1称量

称量主要包括以下工作：拌制混凝土时应根据试验人员确定的施工配合比对原材料进行准确称量，称量和配水机械装置，应维持在良好状态，并应定期校核；拌和前要测定砂、砾石（或碎石）的含水量，并根据砂石料的含水量随时调整用水量；所有混凝土材料，除了水可按体积称量外，其余均按照质量称量。

2.3.1.2拌和

拌和过程中的注意事项包括以下几个方面：混凝土只能按工程当时需用的数量拌和，已初凝的混凝土不得使用，不允许用加水或其他办法变更混凝土的稠度；混凝土可在工程现场、拌和厂或搅拌车中拌和，所有搅拌设备都应始终保持良好的状况，任何不符合规格及不符上述规定的设备，或有缺陷的搅拌设备均不得用于混凝土的拌和；混凝土拌和工作，应将各种组合材料搅拌成分布均匀、颜色一致的混合物，严格按要求控制拌和时间，最短连续搅拌时间，应符合相关要求；4每盘混凝土拌和料的体积不得超过搅拌筒标出的额定容量的10%，额定容量每盘少于一袋水泥的搅拌设备不得使用；5工地现场均应准备应急的完好搅拌设备.以应付随时出现的问题。

2.3.2混凝土运输混

凝土运输过程中的注意事项包括：用以运输及存放混凝土的容器应不渗漏、不吸水。为了避免日晒、雨淋和寒冷气候对混凝土质量的影响，当需要时，应将运输混凝土的容器加上遮盖物；应避免混合料发生离析；4从加水拌和到入模的最长时间，应由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定。5已拌和混凝土的运

输距离应尽可能缩短，以确保砼在初凝前能完成各项操作工艺。

2.3.3混凝土浇筑

混凝土浇筑注意事项包括以下几个方面：浇筑混凝土前，全部支架模板和钢筋预埋件应按图纸要求进行检查，并清理干净模板内杂

物，使之不得有滞水、冰雪、锯末、施工碎屑和其他附着物质；混凝土分层浇筑厚度应符合相关规定，混凝土的浇筑应连续进行，如因故必须间断，间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间；混凝土在浇筑前，混凝土的温度应维持在10℃~32℃之间；4混凝土由高处落下的高度不得超过2m，超过2m时，应采用导管或溜槽，超过10m时，应采用减速装置，导管或榴槽应保持干净，使用过程要避免发生离析；5浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，当发现有松动变形、位移时应及时处理；6混凝土初凝至达到拆模强度之前，模板不得振动，伸出的钢筋不得承受外力；7振捣要充分、均匀，但避免过度振捣，防止形成表面砂浆层；8保证保护层厚度，在钢筋和模板之间垫上相应厚度的砂浆块，用绑线固定住，在浇注过程中，尽量避免碰撞钢筋。

2.3.4混凝土养生

混凝土养生注意事项包括以下几个方面：混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养生，洒水养生应最少保持7d，预应力混凝土的养生期应延长至施加预应力完成为止；结构物各部分构件，在拆模以前均应连续保持湿润；养生期间，混凝土强度达

到2.5MPa之前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载；4气温低于5℃时，应覆盖保温，不得洒水养生。

2.3.5切缝

需要切缝的混凝土必须及时切缝，切缝的关键是要掌握好适宜时机，过早切缝易发生啃边造成缝边残缺不齐；过晚砼会出现不规则断裂。一般地，切缝时间可根据混凝土试块的强度增长情况来确定，从理论上讲，在混凝土强度达到10MPa前后即可切割，但由于现场气温和水泥品种对砼强度和缩裂都会产生很大影响，因此必要时可采取长距离（一般3、4块板）提前切缝，以避免砼板的不规则断裂。

2.4裂缝的处理方法

干缩裂缝对强度影响不大，但会使钢筋锈蚀，且有损美观，故一般可在表面抹一层薄砂浆进行处理，也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃进行封闭处理。纵向裂缝对承载力的影响远比横向裂缝小，一般可采用水泥浆或环氧胶泥进行修补，当缝较宽时，应先沿缝凿成八字型凹槽，再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌

补。边角纵向裂缝处的松散混凝土应剔除，然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。由于运输、堆放、吊装等原因引起的表面较细的横向裂缝 可先将裂缝处清洗干净，待干燥后用环氧胶泥进行表面涂刷或粘贴环氧玻璃布封闭。裂缝贯穿整个断面的构件不得使用。

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