混凝土结构裂缝问题成因与防治对策

　　摘 要：混凝土是当今世界上用量最大、用途最广泛的工程材料。但混凝土结构在使用过程中，受土壤、水及空气中有害介质的侵蚀，或混凝土材料本身有害成分的物理、化学作用，会产生劣化，客观上会出现开裂、剥落、膨胀、松软及强度下降等，严重影响了混凝土结构的使用。本文针对工业建筑混凝土结构裂缝各种问题进行分析，并在实际建筑过程中总结经验，提出解决方案。

　　关键词：混凝土;裂缝成因;预防措施

　　在建筑领域，混凝土结构裂缝是极为普遍的现象。实践证明，混凝土结构件和相当部分裂缝是可以通过设计手段、施工措施来克服的，本文就常见的引发裂缝的原因进行归纳，并提出相应的预防措施。

　　1、常见混凝土裂缝原因分析

　　1.1材料原因

　　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，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

　　2).骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、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。

　　5).水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

　　6)钢筋锈蚀裂缝

　　7)碱—骨料反应裂缝，这种裂缝会伴有白色浸出物，常为地图状分布。

　　1.2地基变形

　　建筑物发生不同沉降时，墙体会发生斜向开裂;同时，结构中的梁也会发生弯曲、剪切开裂等。这种情况下，开裂的裂缝宽度比较大，更需要修补与补强。结构体系中构件梁的受害，特别是于基础接触的地基梁受害的可能性很大。

　　1.3施工工艺

　　1).现场浇捣混凝土时，振捣不当会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

　　2).高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

　　3).对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

　　4).大体积混凝土浇注，内部温度过高或内外温差过大，易混凝土产生温度裂缝。

　　5).现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。混凝土中水泥石的毛细管空隙，在干燥过程中失水，使混凝土产生体积收缩而产生开裂。

　　6).模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过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。

　　7).现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

　　8). 在不宜施工的气候条件下，勉强施工;冬季施工未采取防冻措施等。

　　9). 水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;钢筋保护层过小或过大;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土均有可能引起裂缝.

　　1.4结构受荷

　　1).施工荷载引起的开裂

　　早期混凝土的强度很低，如果过早的拆除或扰动模板立柱等，极其容易引起开裂。

　　2).长期荷载引起的开裂

　　钢筋混凝土结构在长期荷载作用下产生的开裂，可认为是由于设计时结构抗力太低造成的。

　　如有的混凝土大梁支承于混凝土墙体上，由于梁的荷载太大，墙体混凝土标号低，抗剪配筋不足，会在梁垫下的墙体上产生剪切开裂。

　　3).疲劳荷载作用下的开裂

　　4).动荷载作用引起的裂缝

　　许多钢筋混凝土公路桥，在超载行车和频繁的行车频率作用下，会产生严重的开裂损失。在建筑物中，如仓库和配送中心的楼板上，经常行走的吊车，也是一种动荷载和高频率的荷载作用。构件早期不易发现问题;经过一定时期之后，行车通过时会观察到裂缝，过后裂缝又闭合;从某一时期开始，行车通过时会发生裂缝，过后裂缝也不闭合。此时结构已发生严重的损伤开裂。

　　5)地震荷载作用引起的开裂破坏

　　地震荷载作用下，结构物的开裂损伤是以抗弯开裂和抗剪开裂为代表的裂缝形态。由于地震荷载的分配是按构件线刚度来分配的，地震时，掺杂在墙体中的短柱、短梁等构件，会剪切破坏。抗弯作用下的开裂具有韧性，即具有充分的变形能力。但是抗剪作用下的开裂破坏通常都是脆性破坏。现在，新的抗震设计方法是根据柱子的剪切破坏，以保证建筑结构物有充分的抗剪强度，即按照抗震时的抗剪补强配筋(箍筋)，以免地震时的崩裂破坏。

　　1.5设计构造

　　构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;构造处理不当现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。

　　1.6湿度变形裂缝

　　1.7徐变裂缝

　　2、预防措施

　　2.1设计方面

　　(1).设计中的‘抗’与‘放’。

　　‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施， ‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。

　　(2).设计中尽量避免结构断面突变带来的应力集中。

　　(3).积极采用补偿收缩混凝土技术：

　　(4).重视对构造钢筋的认识：

　　(5).对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

　　2.2材料选用

　　(1)水泥:根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥,严禁使用安全性不合格水泥。

　　(2)粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料。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。

　　(3)细骨料:宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

　　(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。

　　2.3配料

　　(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)禁止任意增加水用量。

　　(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。

　　2.4配筋

　　钢筋配置应严格按施工图施工，钢筋位置要正确。

　　2.5模板工程

　　(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)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。

　　(3)合理掌握拆模时间，保证早龄期混凝土不损坏或开裂，。尽可能不要错过混凝土水化热峰值。

　　2.6混凝土浇筑

　　(1)混凝土浇筑时应防止离析显现，振捣应均匀、适度。

　　(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。

　　2.7施工技术

　　(1)加强地基的检查与验收工作。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)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。

　　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。

　　参考文献：

　　1、混凝土结构的裂缝与对策—机械工业出版社—2006-12

　　2、浅谈商品混凝土结构裂缝的控制—泰州职业技术学院学报—2004-2

　　3、商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措施—科技咨询—建筑科学 2004-4

　　4、王铁龙— 工程结构裂缝控制—中国建筑工业出版社-2007-5

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文章名称： 混凝土结构裂缝问题成因与防治对策

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