混凝土裂缝成因分析

谢超

摘 要：混凝土裂缝是多年来影响建筑业质量问题的通病，如裂缝较多、较深，直接影响结构安全。本文从阐述混凝土裂缝的类型，分析裂缝形成的主要原因着手，在此基础上提出相关预防措施。

关键词：混凝土；裂缝；成因分析

改革开发以来，随着中国经济飞速发展，在城市设施建设和工业、民用建筑的建设上，使用的商品混凝土越来越多，但施工中的混凝土温度裂缝问题日渐突显，形成相当普遍性的问题，带来了严重的安全隐患。因此，对混凝土裂缝成因进行科学分析，在使用材料、施工方法等方面提出相对应的裂缝控制方法，有重大的实际意义。

1混凝土裂缝原因分析

1·1混凝土本身的影响

混凝土在浇筑、振捣过程中，水泥的水化热过高致使水泥水化过程中产生相当的热量，水化热在结构内部聚集不易发散，引起急剧升温，达到20至30℃甚至更高。结构物在一个自然散热条件中，实际上混凝土内部最高温度一般发生在混凝土浇筑的最初3至5 天。随着混凝土龄期的增长、弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就越来越大，会产生很大的拉应力，当抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时，就会出现温度裂缝。

1·2混凝土的收缩变形

混凝土的收缩同样是产生裂缝的重要原因。实际所需拌和水，要比水泥水化所需的水要多很多。水泥水化所须的拌和水只占20%，其余的都会蒸发。水分蒸发引起混凝土收缩，当收缩受到约束时，会产生收缩应力，当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时，则裂缝随之产生。

1·3地基或老混凝土与约束

当混凝土浇筑地基条件较好的基岩、或老混凝土上时，混凝土在浇注初期水化热的升温而产生膨胀，受到基岩或老混凝土的约束，产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时，基岩或老混凝土对温降引起的收缩变形约束，混凝土内将出现较大的拉应力，裂缝随之产生。

1·4施工方面的因素

违规违章及不当施工容易造成混凝土裂缝。特别是夏季施工，运输车超出运输时间，泵车出料时混凝土的经时坍损较大，混凝土的和易性和流动性较差，而现场工人的加水，造成混凝土强度降低，加水的混凝土水灰比和强度与原配合比的不同造成不同配比混凝土的凝缩、干缩裂缝。此外，振捣方式的不正确容易造成混凝土表面浮浆、分层离析而使混凝土面层开裂，可能造成混凝土砂浆大量向低处流淌，使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。另外养护不当也是混凝土收缩开裂的最主要原因。

1·5环境气候的因素

混凝土结构施工期间，外界气温的变化情况对防止混凝土开裂有重大影响，气温越高，混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降，会加强混凝土的降温幅度，特别是在外界温度急剧下降时，会增加混凝土外层与内部的温差，将会对混凝土抗裂极为不利。

2混凝土温度裂缝控制要点

2·1重视材料的选用

使用低热水泥（如矿渣水泥），能有效降低混凝土的绝热温升，降低混凝土的最高温度。减小混凝土内表温差，将会起到减小温度应力的作用从而减少产生裂缝的充分条件。按现行国家标准《水泥水化热实验方法（直接法）》，水泥水化熱测定要求配制混凝土所用水泥7 d的水化热不大于25 kJ/kg。要降低水化绝热温升、减小体积变形，混凝土一般不宜使用水化热过高的水泥，应使用水化热相对较低的中热硅酸盐水泥、低热矿渣水泥，且不宜使用早强型水泥。

优化混凝土的配合比，可在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计准则，优化配合比。

2·2施工阶段的裂缝控制措施

（1）控制浇筑温度。要降低混凝土的最高温度及温差，直接的措施就是降低浇筑温度。混凝土从搅拌机出料到卸料，泵送和浇筑振捣中，为了降低温度，减少结构的内外温差，一般按季节采取措施。夏季施工时，则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草席并经常喷洒冷水，在浇灌时，采用相同坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来减少混凝土暴露面积，加快浇灌速度，缩短浇灌时间。冬季施工时，对结构厚度在1m以上的混凝土可持续施工，但应保温浇灌、保温养护，可利用混凝土本身散发的水化热养护混凝土，在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。

（2）合理安排施工进度。对混凝土浇筑，应遵循“同时浇捣，分层堆累，一次到顶，循序渐进”的成熟工艺。在混凝土浇筑时分层，其层间的间隔时间应尽量缩短，须在上层混凝土初凝之前浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔小于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过初凝时间应按施工缝处理。

处理方法：①消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子，均匀露出粗骨料；②在上层混凝土浇筑前，用高压水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润不留水；③对非泵送及低流动度的混凝土，在浇筑上层混凝土时采取接浆措施。

（3）改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌混凝土时，改变一般的投料程序，先把水、水泥和砂拌和后，再投放石料进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层结构紧密、粘结加强。

2·3混凝土的养护

为了保证混凝土有适宜的硬化条件，混凝土终凝后，结构中如筏板边缘、剪力墙中部等不易被塑料薄膜完全覆盖的部位，可采用浇水保湿。混凝土升温阶段因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时，可浇40至50℃的热水湿润表面，防止出现干燥裂缝。降温阶段一般可浇自来水养护，保温保湿养护时间为14 天。如果养护阶段混凝土表面温度过低，可采取加热措施，如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测，根据温度的变化及时采取适当的保温、保湿等养护措施。

3结语

混凝土裂缝的存在将严重影响建构筑物的正常使用。本文对混凝土裂缝的成因及控制问题进行了初步探讨，在工程实践中不断发现问题，对产生裂缝原因给出科学正确的“诊断”，才能对症下药，更好地把握建筑工程的施工质量，确保建构筑物和构件的安全、稳定。

参考文献：

[1]国标GB50010-2010《混凝土结构设计规范》；

[2]刘庆海.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].科技创新与应用，2013（36）?