论混凝土裂缝产生的原因及预防措施

摘　要：

关键词：
　　随着我国进入了城市化建设的快速发展阶段，这直接带动了建筑业的高速、持续的发展。而混凝土则是当今建筑施工中使用最为广泛的一种主要建筑材料，所以研究混凝土的性能和特点就成为一项非常重要的工作。由于混凝土的材料性能所限，混凝土在凝结过程中和工作状态不可避免地要出现裂缝。混凝土裂缝问题已成为现今建筑业施工中不可回避的普遍性问题。本文将对混凝土裂缝的形成原因进行归纳，并提出相应的预防措施。
一、常见的混凝土裂缝的种类和产生的原因
　　（一）因混凝土本身各部分沉落不同产生的沉降收缩裂缝：
　　 在混凝土浇灌后的1－2小时内，当混凝土尚未凝固期间，主要是沿钢筋的走向，在混凝土表面产生的裂缝。其形成原因是由于混凝土浇灌后，骨料沉落受到钢筋、预埋件等局部阻碍，在钢筋骨架上方的混凝土因为有钢筋托着与钢筋间隙间的混凝土收缩下沉不一致而产生的。此种裂缝的特点是裂缝较宽，且延着箍筋或受力筋方向规则分布。通常，这种裂缝出现的原因是工人在浇注混凝土过程中没有振捣或振捣不密实，造成混凝土缝隙较大产生沉降形成裂缝。这种沉降裂缝直到混凝土硬化时才停止。

　　（二）由于混凝土塑性收缩产生的裂缝：
　　它是指混凝土尚未凝固时，在其表面所产生的细微裂缝。其原因是由于混凝土浇筑后数小时、硬化之前仍处于塑性状态的时刻，混凝土浇筑后表面没有及时覆盖及浇水养护， 由于水分过快地蒸发，混凝土产生急剧的体积收缩而导致塑性收缩裂缝。现如今建筑施工中基本都是使用泵送商品混凝土，泵送高强混凝土，流动性要求大、水泥用量高、水灰比大、骨料偏细、塌落度大等特点，所以泵送混凝土易出现塑性收缩裂缝，这类裂缝通常是横向的微裂。一般来讲，这类裂缝并不深，很少会延伸到钢筋保护层以下，它一般不会对建筑结构产生真正的危害。施工中这类裂缝产生较多的原因就是现场施工中一些施工队伍对混凝土养护知识了解不够，施工人员缺乏相应的责任心，没有及时正确的对混凝土进行养护。
     
　　（三）由于混凝土干燥收缩产生的裂缝
    混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内部呈现出水的分布梯度，于是产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土受到拉应力，内部混凝土承受压应力，当表面混凝土的拉应力大于混凝土抗拉强度时，便使得混凝土表面开裂，而形成干缩裂缝。
　　影响干缩的因素主要有以下几点： 
    1.混凝土的配合比。用水量越大，干缩越大。 
    2.水泥的组成和细度。水泥越细，干缩越大。 
    3.骨料的品质。使用弹性系数小的骨料，干缩增大。 
    4.相对湿度和干燥长短。构件处于相对温度大的环境中，干缩会变小。 　　
  　
　　（四）由于温度作用产生的温度收缩裂缝
    混凝土和其他材料一样，有着热胀冷缩的特性。在混凝土凝固和初期硬化过程中，由于水和水泥之间发生化学反应而释放出大量的水化热，而混凝土是热的不良导体，造成混凝土内部温度较高，由此使混凝土内外产生较大的温度差，形成温度应力。这种应力通常为拉应力，当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时，裂缝就会产生。这种裂缝形成之初往往很细小，宽度一般不会超过0.05mm，属于肉眼不能看见的微观裂缝。但混凝土的正常干缩会加大这种温度裂缝，甚至会穿透混凝土构件产生严重的破坏。 

　　（五）设计构造问题产生的裂缝
  由于该种裂缝对结构的有效性有很大影响，但可通过正确合理的结构设计加          以控制，本文不作进一步阐述。 

二、 预防措施

　　（一）原材料质量控制措施：
　　1、水泥
　　应选用质量优良且稳定，生产规模大，在类似工程中成功使用的水泥。质量优良的水泥强度富余系数高，配制相同强度等级的混凝土需要较少的水泥，可减少水泥水化放热量，同时降低混凝土的收缩，减少裂缝的产生。
　　2、 外加剂
　　应选用具有较高减水率、缓凝时间较长及和易性良好的高效减水剂或泵送剂。较高的减水率，可大幅度降低混凝土用水量，进而降低混凝土的水泥用量，降低总的水化放热量、提高混凝土耐久性并减小收缩。
　　3、 掺合料
　　应选用质量优良而且稳定的矿物掺和料，比如优质粉煤灰或磨细矿渣粉。
　　4、 骨料
　　应选用洁净、级配好、强度高的骨料，而且粗骨料在满足泵送及结构要求的情况下尽量采用较大粒径，可减少水泥用量，降低水化热。
　　
　　（二）配合比设计控制措施
　　1、在保证混凝土强度及和易性要求的前提下，尽量提高骨料的含量，以最大限度地降低混凝土的水泥用量，减少水泥水化总的发热量，同时，也可降低混凝土的收缩，降低混凝土产生温度裂缝的机率。
　　2、复合掺加较大比例的Ⅱ级粉煤灰和矿渣粉作为混凝土的矿物掺合料，大幅度降低混凝土水泥用量，改善混凝土和易性及硬化混凝土耐久性能，提高硬化混凝土的抗裂性能和降低总的发热量。
　　3、为了延缓水化放热，混凝土的凝结时间要比普通混凝土适当延长，根据以往施工经验，混凝土凝结时间控制在：初凝为12-15h，终凝为18-22h。

　　（三）混凝土浇筑质量控制措施：
　　1、商品混凝土浇筑采用混凝土输送泵时，混凝土坍落度应控制在160mm±20mm。
　　2、因故停滞过久或其他原因造成坍落度损失无法泵送时，须退回搅拌站处理，严禁现场加水，以确保混凝土质量，防止出现收缩裂缝。
　　3、混凝土浇注时振捣要充分但不过振（过振亦可造成混凝土表面干缩裂缝），振捣时间以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准，注意不漏振，振点布置应满足相关规定。必要时进行二次振捣，以排除混凝土由于泌水而在粗骨料下和水平钢筋下部形成的水囊、空隙，弥合细小裂纹，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉降而产生的裂缝，减少内部微裂，提高混凝土密实度。
三、结语
　　以上阐述了混凝土的各种裂缝的形成原因与防止办法，总的来说，由于混凝土自身的材料性能所限，产生裂缝是不可避免的，但应注意各种裂缝的性质和发展，进行及时有效的事前控制和事后的修补。
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