浅谈混凝土裂缝成因及防治措施

　　关键词：混凝土，危害，成因，防治措施

　　混凝土结构裂缝，尤指是现浇混凝土板裂缝、混凝土框架梁柱裂缝及混凝土剪力墙裂缝，属于当前混凝土结构普遍性的质量顽症。混凝土结构在施工和使用的过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝对于结构本身来讲是一个潜在的威胁。裂缝使大气中的二氧化碳很容易渗透到混凝土中去，加快了裂缝处混凝土的碳化速度，从而缩短了结构从制作到钢筋开始锈蚀所经历的时间。而化学介质、气体、氧分子及水分子等也同时侵入裂缝，破坏钢筋的钝化膜，在钢筋表面发生电化学反应，引起钢筋锈蚀，严重影响结构的使用寿命。另外，明显的裂缝还会影响建筑物的美观和使用功能要求，令使用者对建筑物产生不安全感。

 

　　分析裂缝产生的主要原因，可以从结构在使用过程中承受的荷载入手。建筑结构在实际使用过程中主要承受两大类荷载，有各种外荷载和非荷载作用(温度、收缩、不均匀沉降等)，统称广义荷载。其中静荷载、动荷载和其它荷载，称为第一类荷载；而非荷载作用，称为第二类荷载。因此，裂缝的主要成因不外乎以下两种：

　　（1）外荷载(如静、动荷载)作用产生的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝；以及由于外荷载作用下结构次应力引起的裂缝；

　　（2）由非荷载作用引起的裂缝(又称之为第二类“荷载”)。如由温度不均匀沉降等因素引起的裂缝。

　　由第一类荷载引起的裂缝一般在结构的设计阶段时就予以考虑，因此由第一类荷载引起的裂缝是设计规范所允许的，对结构没有危害性。次应力引起的裂缝也是由荷载引起的，只是按常规不计算，但随着设计技术的不断发展，所谓的“常规”也在不断改进，计算逐渐做到全面合理，故可将其归到第一类，即荷载引起的裂缝中去。

　　非荷载作用引起裂缝的起因是结构变形，当变形得不到满足(或受到约束)时产生应力，且应力与结构的刚度大小有关，当应力超过一定数值时引起裂缝，裂缝出现后变形得到满足或部分满足，同时结构刚度下降，应力就发生松弛。对于某些结构，虽然材料强度不高，但有良好的韧性，可适应变形的要求，抗裂性能较高，这是区别于荷载裂缝的主要特点。其次，按普通外荷载的计算原则，从外荷载的作用、结构内力的形成，直至裂缝的出现与扩展，在荷载不变的条件下，似乎都是在同一时间瞬时发生并一次完成的，是个“一次过程”。但从环境的变化，结构变形的产生，到约束力的形成，裂缝的出现与扩展等都不是在同一时间瞬时完成的，它有一个“时间过程”，称之为“传递过程”，即应力累积和传递的过程，它是一个多次产生和发展的过程，这是区别于外荷载裂缝的第二个特点。免费论文参考网。

　　裂缝有微观、宏观之分，更有有害、无害之别。微观裂缝是指混凝土在低于开裂荷载或未加荷载之前就存在于混凝土内部，由于沉陷、水化、干燥、碳化等因素引起混凝土干缩而产生的肉眼不可见的微小裂缝。微观裂缝在以后气温变化形成的温度应力和外荷载作用下会不断扩展并迅速增多，相互之间串联起来，形成宏观裂缝。宏观裂缝贯穿裂缝和深层裂缝往往会破坏结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能，严重影响建筑物的质量和运行安全性。另外，裂缝的存在使大气中的二氧化碳很快渗透到混凝土中去，加快了裂缝处混凝土的碳化速度，从而缩短了结构从制作到钢筋开始锈蚀(即碳化历程)所经历的时间。而化学介质、气体、氧分子及水分子等也同时侵入裂缝，破坏钢筋的钝化膜，在钢筋表面发生电化学反应，引起钢筋锈蚀，影响结构的使用寿命。所谓裂缝的有害、无害之别，主要取决于建筑物的用途、性质、所处环境条件、裂缝所处部位、裂缝大小等。一般认为，凡引起下列后果的裂缝为有害裂缝，如损害建筑物的功能、引起其它因素的破坏、降低结构刚度或影响建筑物的整体性、损害结构表面功能等。

 

　　3.1严格控制原材料，减少混凝土自身收缩

　　搅拌混凝土是所使用的水泥颗粒愈细，硬化时收缩越大，就越容易产生裂缝。应优选保水性较好，泌水性和干缩性较小的普通硅酸水泥。免费论文参考网。大体积混凝土应选用发热量较低的水泥，防止混凝土内外温差较大发生裂缝。对于细骨料来说宜选用中砂，细度模数控制在2.4—3.0。砂子过粗，拌制的混凝土易产生离析、泌水现象。砂子过细，水泥用量较多，增加混凝土自身收缩量。砂子级配要良好，减少颗粒间空隙，减少水泥用量。砂子中的有害物质如云母、硫酸盐及硫化物、有机质、粘土、淤泥等能降低混凝土强度和耐久性，增大混凝土的干缩性，使用前应进行检测，控制在标准以内。而粗骨料级配应合理，减小粗骨科空隙率，在满足施工要求前提下，粗骨料最大粒径尽量增大，以节约水泥，提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量，减少混凝土的薄弱层面。

　　总之，混凝土要具有科学设计配合比，确定适宜的水灰比、水泥用量、砂率。在保证强度的前提下，不宜过多增加水泥用量，坍落度不宜过大。大体积混凝土配比设计要考虑选用适宜的掺和料和缓凝减水型外加剂，减少混凝土单位用水量，降低水泥早期水化热。

　　3.2加强施工过程控制

　　加强施工过程控制能够有效减少裂缝的出现。首先在拌制混凝土时，必须严格遵守实验室签发的配料单进行配料，水、水泥、砂、石子均应以重量计，不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。在浇筑过程中振捣混凝土时以混凝土不再显著下沉，不出现气泡，并开始泛浆为准，防止漏振、过振，以防混凝土离析或不密实产生裂缝。混凝土浇筑完毕抹压成型后，在混凝土初凝前进行二次抹压，消除因混凝土干缩产生表面裂缝，以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。当高温季节混凝土浇筑时，混凝土中水份损失过快造成混凝土浇筑困难，又易产生干缩裂缝。浇筑时间应尽量避开大风、高温天气，赶在夜间或气温较低时进行。

　   浇筑完毕12小时后即可开始养护，养护时间不得低于14天。高温季节和重要部位应适当加长养护时间，并用保水材料覆盖。严禁阳光直射新浇混凝土表面，充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。当日平均气温在2至4天内连续下降6至9℃时，未满28天龄期混凝土表面必须进行保温，防止气温骤降出现裂缝。严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模，保证模板具有足够的刚度和支撑的可靠，对底层模板支撑点地基要夯实。

　　裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。