混凝土裂縫的成因及控制分析

周志忠

（蘭州市教育局基本建設辦公室，730000）

混凝土裂縫的成因及控制分析

周志忠

（蘭州市教育局基本建設辦公室，730000）

本文主要從材料、配合比、設計、施工、管理、養(yǎng)護等方面分析了影響混凝土裂縫的原因進而針對性地提出相應的控制方法。

混凝土；裂縫；控制；原因

一、混凝土裂縫的成因

1.材料原因

粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產生。

混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。

水泥安定性不穩(wěn)定，如水泥中含有生石灰或氧化鎂，這些成分在和水化合后產生體積膨脹，產生裂縫，使用水泥超過保質期，一些小水泥廠生產的水泥質量不穩(wěn)定等。

水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

2.設計原因

設計時結構計算時不計算或部分漏算；計算模型不合理：結構受力假設與實際受力不符；荷載少算或漏算；內力與配筋計算錯誤；結構安全系數(shù)不夠：結構設計中對施工的可能性考慮不周：設計斷面不足鋼筋設置偏少或布置錯誤：結構剛度不足：構造處理不當；設計圖紙交代不清；未充分考慮混凝土構件的收縮變形。采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利等。

3.材料配合比原因

設計中水泥等級或品種選用不當。 配合比中水灰比過大。

單方水泥用量越大、用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大。

配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值。

配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。

4.現(xiàn)場施工過程及養(yǎng)護原因

不按規(guī)范施工或野蠻施工，如提前拆除模板支撐頂桿、混凝土剛澆灌幾小時就在上面吊裝大量施工材料或混凝土輸送泵管從上面經過，擾動正在處于水化熱過程中的樓板等，也就是混凝土沒有達到設計強度就受撞擊或超荷載堆放物體造成開裂。

一般工程采用商品混凝土，而其流動性較大，振搗時間不宜過長，振搗時間長，在振搗處會出現(xiàn)富漿部位，富漿部位較容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，終凝后繼續(xù)收縮發(fā)展成貫通裂縫。

二、混凝土裂縫的控制措施

1.材料控制

砂石率的選擇：適當砂石率的選擇對控制混凝土的裂縫有積極作用，混凝土的干燥收縮隨砂石率的增大而增大。

選用中低水化熱水泥，可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小，用以減少混凝土升溫，如選用礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽非早強型水泥。

采用混凝土雙摻技術，即在混凝土中加入優(yōu)質粉煤灰，摻入的量一般為水泥用量的20%左右，摻入緩凝型減水劑，用量為水泥用量的 1.0%左右。

加入UEA或AEA膨脹劑，用量為水泥用量的14%左右，使混凝土在凝固過程中不產生收縮，還可以提高混凝土自身的防水能力。

2.設計方面的控制

（1）合理設置伸縮縫和后澆帶

同一材料的收縮和膨脹線性系數(shù)為一定值時，其面積越大、體形越大，那么收縮或溫差應力引起的變形及產生裂縫的可能性就越大。因此，合理設置長體形建筑的伸縮縫是控制混凝土溫差變形裂縫的一項有效措施。

(2)適當?shù)脑龃蟀搴窈蜆嫾浣盥?/p>

在鋼筋混凝土結構中，鋼筋對于抵抗和控制收縮和溫差變形而產生的裂縫，發(fā)揮著主導作用。現(xiàn)行規(guī)范中除了對混凝土構件的縱向配筋規(guī)定了最小配筋率外，還規(guī)定當溫度等因素對結構產生較大的影響時，需要適當增加構件的配筋率。設計人員對此應該予以重視，在設計時要充分考慮工程所出區(qū)域的氣候特點和建筑物的不同部位（如外露構件），適當?shù)脑龃髽嫾呐浣盥省?/p>

(3)框架柱網(wǎng)外的懸挑梁板處的裂縫一般平行于板的短邊并貫通封口梁側

產生的主要原因是該位置的構件受外界溫差影響產生較大的變形應力，因此外露梁板是溫差裂縫的多發(fā)區(qū)域。設計控制方法是在板面長度方向構造筋Φ8@200通長。屋面板是收縮及溫差變形裂縫產生較多的地方，因此所有板的負彎矩筋不應切斷。

3.材料配合比的控制

混凝土配合比應按《普通混凝土配合比設計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定，根據(jù)要求的強度等級、抗?jié)B等級、耐久性及工作性等進行配合比設計外，其配制的混凝土還應符合有關的規(guī)定。

干縮率：混凝土90d的干縮率易小于0.06%。

用水量：不宜大于170kg/m3。

水泥用量：普通強度等級的混凝土宜為270～450千克每立方米，高強混凝土不宜大于550千克每立方米。

水膠比：應采用適當較小的水膠比?；炷了z比不已大于0.60。 砂率：在滿足工作性要求的前提下，應采用較小的砂率。

4.現(xiàn)場管理方面的控制

首先，要增加技術含量，加強技術管理。建立技術交底責任制，并加強施工質量檢驗、監(jiān)督和管理，從而提高質量：嚴格依照施工技術規(guī)范及質量標準進行檢驗，建立健全質量檢測機構和檢驗制度。其次，實行全面的質量管理，全面提高工程質量。

5.施工時的控制

(1)運輸措施

運輸混凝土時，應能保持混凝土拌和物的均勻性，不應產生分層離析現(xiàn)象，運送容器應不漏漿，內壁光滑平整，具有防曬、防風、防雨雪、防寒設施，并宜快速運輸。運送頻率，應保證混凝土施工的連續(xù)性。嚴禁向運輸?shù)綕仓攸c的混凝土中任意加水。

由攪拌、運輸?shù)綕仓肽敳桓哂?25℃時，持續(xù)時間不宜大于 90min，當氣溫高于 25℃時，持續(xù)時間不宜大于 60min。當混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時，持續(xù)時間應由實驗確定。

(2)振搗控制

振搗混凝土的過程中，對較薄混凝土樓板，嚴禁以拖拉方式振搗，嚴禁以鐵鍬拍打混凝土的方式代替振搗工作，振搗要均勻，既不漏振、過振也不欠振，嚴格控制振搗時間。二次振搗和多次抹面根據(jù)商品混凝土的特點，做好二次振搗和多次抹面，讓塑性沉降裂縫和干縮裂縫及時得到愈合。

(3)養(yǎng)護措施

為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強度不斷增長，必須對混凝土進行養(yǎng)護?；炷恋酿B(yǎng)護目的，一是創(chuàng)造各種條件使水泥充分水化，加速混凝土硬化：二是防止混凝土成型后暴曬、風吹、寒冷等條件而出現(xiàn)的不正常收縮、裂縫等破損現(xiàn)象。當混凝土外加劑對養(yǎng)護有特殊要求時，應嚴格按其要求進行養(yǎng)護。

三、結語

混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人們的生命和財產安全。因此，在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生，使結構盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度，尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn)，把混凝土裂縫控制在可以接受的程度上，從而確保工程質量。

[1]陳裕新.淺析鋼筋混凝土裂縫的預防和控制[J].中國高新技術企業(yè)，2009(11)：178.

[2]郭秀崗，郭慧芝．淺談商品混凝土樓板裂縫的控制措施[L]．山西建筑。2011，(21)．

[3]楊耀祥．淺談建筑工程施工中裂縫的預防措施[J]．中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010，(07)．

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1007-6344（2015）08-0064-01

周志忠，男，漢族，生于1959年1月，工作單位：蘭州市教育局基本建設辦公室