浅谈混凝土结构裂缝控制

胡德伟张达方诗祥黄思远

中建八局第四建设有限公司安徽合肥230601

摘要：混凝土材料的特性决定了结构较易产生裂缝，在实践中，施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

关键词：混凝土；裂缝；裂缝控制

引言

混凝土的建筑和构件在通常情况下是带缝工作的，裂缝的存在与发展会使混凝土内部的材料产生腐蚀，从而大大降低了钢筋混凝土材料的耐久性、承载能力及抗渗能力。因此不仅影响到建筑物的使用寿命、外观等，严重的还会威胁到人们的财产和生命安全。很多的工程事故都是由于裂缝发展的不稳定性所导致的。大量混凝土工程实践和现代科学研究证明，裂缝问题在混凝土的工程施工中具有不可避免的特性。一些建筑结构在所处的不同时，是允许存在一定宽度的裂缝的。但在施工中我们应尽量采取相应的有效措施控制这些裂缝的产生，尽可能减少裂缝的宽度和数量或根本不出现裂缝。其中要尽量避免出现有害裂缝，从而确保工程质量安全。

1混凝土裂缝产生原因

1.1干缩裂缝

混凝土干缩裂缝一般出现在混凝土浇筑完毕后的一周左右或是混凝土养护结束一段时间后。水泥浆中的水分蒸发会产生干缩，而这种收缩是不可逆的。产生干缩裂缝的主要原因是由于混凝土内外层水分蒸发程度的不同从而导致了变形不同的结果。混凝土受外部温度等条件的影响时表面水分损失较快，形变较大，而内部湿度变化不大变形也较小，表面干缩较大的变形受到了混凝土内部的约束，这是产生较大拉应力从而产生了裂缝。相对湿度与水泥浆体干缩成正比，相对湿度越大干缩裂缝越易产生。

1.2混凝土的配比不当引起的裂缝

在实际施工中高强砼水灰比的取值上应严格控制在0.24～0.38之间，不然就会产生混凝土的配比不当引起的裂缝，而在普通砼的水灰比也没有控制在最大到0.6。反之，在水泥水化后多余水分会残留于混凝土中，其形成的水泡蒸发后形成了气孔，这都减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面面积。根据力学的分析，在荷载的作用下，在孔隙周围会产生应力的集中，使楼板表面出现裂缝。

1.3温度裂缝

温度裂缝多发生在温地区差变化比较大的混凝土结构或大体积混凝土表面上。在施工期间，外界气温的变化对大体积混凝土裂缝的产生有较大影响。混凝土内部的温度是由水泥水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度叠加而来。如果外界的温度下降过快，就会造成很大的温度应力，极易容易引发混凝土的开裂。

混凝土在浇筑后，硬化过程中水泥水化会产生大量水化热（当水泥量在350-550kg/m3时，每立方米混凝土就会释放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度达到70℃左右甚至更高）。而对于体积较大的混凝土，大量水化热会聚积在混凝土内部散发不出去，导致混凝土的内部温度急剧上升，而表面散热却较快，这样就形成了混凝土内外有较大温差，这样的温差造成了外部与内部热胀冷缩的程度不同，从而使混凝土表面产生一定的拉应力。

1.4力学形变引起的裂缝

支座处负筋下沉及楼板的弹性变形均会产生裂缝。混凝土在施工中未达到规定强度或者在混凝土未到终凝时间就上荷载及过早拆模等原因都可直接导致混凝土楼板的弹性变形，致使混凝土早期强度低或无强度时，承受压、弯、拉应力，导致混凝土裂缝。

1.5化学反应引起的裂缝

由于化学反应而引起的裂缝中以钢筋锈蚀引起的裂缝和碱骨料反应裂缝是钢筋混凝土结构中最为常见。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，它们与某些活性骨料产生了化学反应并吸收了周围环境中的水分而增大体积，这就造成了混凝土的膨胀、酥松、开裂。在混凝土结构使用期间一般会出现这种裂缝，但是一旦出现就很难补救，因此要在施工中采取有效的预防措施。预防措施：①选用砂石骨料时要碱活性小的；②选用低碱或无碱的外加剂和低碱水泥；③选用适合的掺和料来抑制碱骨料反应。

2裂缝的控制措施设计方面

1）增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。

2）避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

3）在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

4）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20-30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

3施工方面裂缝的控制措施

1）严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少（1-1.5%以下）。

2）细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。

3）浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

4）根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。

5）加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

6）混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。

7）采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

8）根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。

9）对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。

4结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，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。

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