混凝土裂缝的成因与控制

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1、混凝土裂缝的成因与控制摘要混凝土是建筑工程中用量最大的基础材料。混凝土产生裂缝是工程建设中普 通存在而又难以解决的质量通病,混凝土产生裂缝将会很大程度上影响结构的抗 渗性及耐久性能，对于混凝土结构而言，造成裂缝问题的成因有很多，如果不及 时地进行处理，可能大大危及建筑物的安全使用以及结构的强度和耐久性。对于 混凝土产生裂缝的问题，本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混 凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨，依据相关文献，并总结了混 凝土裂缝的处理方法，找出应对措施。关键词混凝土； 裂缝； 成因； 防控措施；为了进一步加强对混凝土裂缝的认识，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，本

2、 文尽可能对混凝土裂缝产生的原因及控制措施做比较全面的分析、总结，以方便 找出控制裂缝的可行办法，防患于未然。一、混凝土裂缝成因分析产生裂缝的原因很多而且复杂，既有设计因素，又有施工质量和使用不当方 面的问题。如何准确地区分裂缝的种类及形成的原因，势必需要全面地掌握相关 的判断方法，由现象推理到本质，从产生的根源着手，才能合理而正确地解决裂 缝问题。1. 混凝土表面失水混凝土表面失水是造成混凝土塑性收缩裂缝的主要原因，混凝土表面失水的 速度及程度取决于混凝土自身保水性，气温和风速产生的水分蒸发速率。当泌水 速率V蒸发速率时，混凝土有可能因失水而开裂。现代混凝土普遍采用低水胶比, 大量使用粉煤灰

3、、矿粉等掺和料，混凝土密实性好，泌水量小，即使在蒸发速率 小于0.20.7kg/ (m2h)的环境下，混凝土泌水率仍小于混凝土表面蒸发量， 如果不采取保湿养护，仍有出现塑性收缩裂缝的可能。混凝土表面的水分蒸发速率主要和相对湿度、空气温度、风速和太阳辐射等 环境因素有关。在蒸发量大于11.5kg/ (m2h)的高温、大风天气，混凝土泌 水速度小于蒸发速度，表面游离水被迅速蒸发，产生急剧的体积收缩，而此时混 凝土强度很低，还不足以抵抗这种变形应力从而导致混凝土塑形开裂。另外，混 凝土过度振捣，造成石子下沉浆体上浮，破坏混凝土的匀质性，造成混凝土表面 收缩过大，增加开裂的可能性。2. 温度裂缝 温差

4、裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化，通过混凝土热胀冷缩效应 而引起混凝土开裂的。但这其中可分为两类。一类为由于混凝土内部存在一个温度差，从而内部产生温度应力而导致混凝 土开裂的。这一般发生在厚度lm的大体积混凝土中，出现时间一般在混凝土硬 化过程中和硬化早期，其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热， 在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快，因而在混凝土表面和内部形成一个 温度梯度，产生温差，从而产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时， 混凝土就会产生裂缝，此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm，但若施工过程 中控制不当，温差过大，有时局部也会超过0.3mm。此类裂缝有贯穿的

5、，也有不 贯穿的。对于对大体积混凝土，温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积 大，聚积在内部的热量不易散发，导致混凝土内部温度就显著升高；而混凝土表 面散热较快，这样便形成较大的内表温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生 拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时，就会在混凝土表面产 生表面裂缝。同时，随着水化反应的减弱，混凝土将逐渐降温，这个降温过程则 会引起混凝土的收缩变形；加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形，当它 们受到地基和结构边界的约束，会产生较大的收缩应力(拉应力)，当该收缩应 力超过混凝土抗拉应力时，混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。另一类温差裂缝并不是开裂混凝土

6、本身内部有温度差引起的，而是出于整个 混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化，通过热胀冷缩效应，对与其相 关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土 就开裂。此类裂缝出现的时间较晚，一般在混凝土硬化后12年出现，一旦出 现通常是贯穿的，宽度一般WO. 3mm，但个别部位也会超过0. 3mm。3. 材料原因 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。 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。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

7、计强度等级越高，混 凝土脆性越大、越易开裂。4. 施工及现场养护不当在进行混凝土施工过程中，由于施工质量控制不合理，会导致混凝土出现振 捣不密实、蜂窝麻面等现象，诱发荷载裂缝。此外，混凝土搅拌、运输所需时间 比较长时，会在一定程度上降低混凝土的坍落度，如果未对其进行有效的振捣时 会引起混凝土表面存在不规则的裂缝。二、混凝土裂缝控制措施 根据混凝土裂缝成因，归纳起来可以从以下几个方面着手采取适当措施进行 控制：1. 加强对混凝土板原材料的质量控制严格控制原材料质量。混凝土主要由粗骨料、细骨料、水泥、水、外加剂按 照一定的配比拌合而成，这些原材料的质量是混凝土质量的保障。首先，水泥的 质量必须合格

8、，不得有结块硬化等质量问题；其次，砂石料的强度、含泥量、级 配等技术指标必须符合要求；混凝土拌合用水应该采用自来水、地下水等饮用水加强配合比设计控制。施工前，试验室应该根据实际采用材料的情况，进行 配合比试验，并优选出一个最佳的配合比。在保证混凝土强度的前提下尽量减少 水泥用量，避免开裂。加强拌合控制。现在城市建筑施工均采用商品混凝土，混凝土施工时项目部 应该派技术员驻厂监督。主要控制其拌合时间、料仓是否串料、配料计量是否准 确，并对新拌混凝土的性能进行检查。2. 加强技术交底的编制，提高施工人员的操作水平在施工前，应编制各分项的施工方案。如模板施工方案，支模时，支撑系统 要按规定进行验算，其

9、刚度和强度、稳定性应满足要求。施工前，应备足模板物 料，不提前拆模，待混凝土达到规定的强度时才能够拆模。同时，在浇筑混凝土 前，要及时向混凝土工人进行技术交底，并加强管理，检查工人是否按操作规程 进行施工、振捣是否密实。这样才能有效减少或避免现浇混凝土板裂缝问题。3. 控制混凝土材料和配合比在选择混凝土材料时，需要结合工程特点进行多方面的考量，并重点考虑 混凝土水泥的品种和强度，注意砂石的含泥量。在选择材料时，应避免使用“三 无”产品，尽量选择优良配级的原材料。水泥应先用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜选 用表面粗糙，质地坚硬的石料。级配良好，空隙率小，无碱性反应，有害物

10、质及 粘土含量不超规定。细骨料宜用颗粒较粗，空隙较小，含泥量较低的中沙。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，减小收缩。在使用混凝土掺和剂和外加剂时，均需要谨慎使用，严格按照规范要求使用 在选择膨胀剂时，应根据品种不同效果不同进行一定数量的试验，选择最佳的膨 胀剂用量。混凝土材料配置工作人员应做好材料的检测工作，需要亲自到现场进 行检测，确保材料质量的合格率达到 100%，通过根据现场各个方面的条件对混凝 土的坍落度进行合理设计，并对砂石材料进行含泥量的检测。材料的存放条件应 该为干燥、通风、阴凉的环境，避免材料之间的影响。在配制混凝土时，需要进 行大量的试验，从而采

11、取最佳的配合比，并严格控制混凝土的初凝、终凝时间和 强度等，从而使混凝土配合比符合设计要求，也保障了混凝土施工质量。在遇到 特殊情况如材料的含水量增加时，需要对混凝土的配合比进行重新配置，若按照 原先的材料配合比，将影响混凝土质量。结论以上对混凝土裂缝的形成原因和控制措施进行了理论和实践上的初步探讨， 这是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力 影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐 久性，影响建筑物的承载能力，这个问题的解决更重要的是需要在工程起始阶段 进行各个环节预防，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、 多总结，结合多种预防处理措施，在进行混凝土工程施工过程中，需要对混凝土 的设计、材料、运输、养护、施工等阶段的影响因素进行全面而系统的分析，并 采取切实有效的措施给予有效控制，这样不仅可以降低混凝土裂缝的产生，还能 提高整个建筑工程的施工质量。参考文献：1王昆明.浅析混凝土裂缝控制.工程地质学,2019-12.2于珍珍.混凝土裂缝控制技术浅析.建筑设计及理论,2017-12.3刘浏.浅析混凝土结构的裂缝控制.建筑设计及理论,2019-11.第4页共 12页