浅谈混凝土裂缝产生的原因及防治措施

　　摘要： 随着混凝土在公路工程施工中越来越多地应运用，裂缝问题成为最令工程技术人员困扰的质量通病之一，本文将简单介绍混凝土产生裂缝的原因以及防治措施。

　　关键词： 混凝土裂缝 原因 防治

　　Abstract: with the concrete in highway engineering construction should be applied more and more, the crack problem become most make engineering and technical personnel with one of the quality problems, this article briefly introduce the concrete crack causes and prevention and control measures.

　　Keywords: concrete crack prevention and control of reason

　　随着公路建设的快速发展，混凝土越来越多地应运到了公路工程施工中，成为了不可或缺的建筑材料之一，然而，在混凝土的施工中，越来越多的质量通病也随之而来，其中，最令工程技术人员困扰的就是裂缝问题。下面将着重分析混凝土裂缝产生的原因以及防治措施。

　　一、混凝土裂缝产生的原因

　　1、施工材料质量引起的裂缝

　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配制混凝土所采用原材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

　　1.1水泥

　　1.1.1水泥水化热的影响

　　水泥水化热引起的裂缝主要表现为等距离规则直线裂缝，有表面的也有贯通的，一般在混凝土浇筑后的7-14d出现。水泥水化过程中会放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。由于混凝土内部和表面的散热条件不同，因此造成混凝土中心温度很高，这样就形成了温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

　　1.1.2水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。

　　1.1.3当水泥含碱量较高(例如超过0.6%)，同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应引起混凝土开裂。

　　1.1.4水泥凝结时间及安定性不合格有可能导致混凝土开裂。

　　1.2砂、石骨料

　　当砂石粒径太小、级配不良、空隙率大时，水泥和拌和水用量将会加大，从而影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大。如果使用超出规定的特细砂，砂石中云母的含量较高，将会削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。当砂石中含泥量高时，不仅将会造成水泥和拌和水用量加大，而且还会对混凝土强度和抗冻性、抗渗性带来一定的影响。如果砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。

　　1.3 拌和水及外加剂

　　拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

　　2、混凝土收缩引起的裂缝

　　混凝土收缩引起的裂缝大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。

　　2.1塑性收缩。是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。主要发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5h左右。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽，两侧细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽l～5mm。混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

　　2.2缩水收缩(干缩)。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的7d左右，水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝通常出现混凝土浇筑后的两三个月，表现为在梁柱端角出现斜裂纹，在细长梁等处规则出现垂直裂纹。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。干缩裂缝产生通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等。

　　2.3自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。

　　3、外界气温变化的影响

　　温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝不同于其它裂缝的是裂缝随温度变化而扩张或合拢。引起温度裂缝的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。混凝土施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮袭击，将会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，产生很大的拉应力而产生裂缝。这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生，多发生在混凝土施工中后期，走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。此种裂缝的出现会引起钢筋锈蚀，混凝土碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

　　4、沉陷裂缝

　　沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足、模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。

　　5、施工工艺质量引起的裂缝

　　在混凝土施工过程中，混凝土结构浇筑、拆模、养生、运输及吊装过程中，如果施工工艺不合理，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。比较典型的有：

　　5.1混凝土搅拌、运输时间过长，使水份蒸发过多，引起坍落度过低，会使梁体全面出现网状及长短不规则裂缝;混凝土浇筑过快，则容易在浇筑1-2h后出现裂缝;混凝土浇筑不均匀、不密实，容易成为各种裂纹的源点。

　　5.2泵送混凝土时因不同原因增加水及水泥用量改变了水灰比，容易出现网状及不规则裂纹。

　　5.3在施工过程中踩乱已绑扎好的配筋，钢筋保护层变薄，裂缝会沿混凝土肋周围发生，及沿配筋表面发生。

　　5.4混凝土浇筑过程中模板鼓起，在平行于模板移动的方向，部分出现裂缝;模板支柱下沉，在梁端部上面与中间部分下面出现裂纹。

　　5.5混凝土在分层或分段浇筑时，接茬处理不好，接茬处容易出现冷接缝。

　　5.6混凝土初期养不好过早干燥，使得混凝土结构表面出现不规则短裂;初期受冻，则会出现细微裂纹，脱模后混凝土表面会出现返白、空鼓等现象。

　　二、裂缝的防治措施

　　1、对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固，保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。

　　2、严格控制水灰比，一般控制在0.6以下，改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450Kg/m3以下。

　　3、严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

　　4、浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，在基岩和老混凝土上铺设砂垫层或使用沥青等材料涂刷以减小约束。

　　5、防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。

　　6、加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间，在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

　　7、在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

　　8、大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。

　　9、高温季节浇筑时可采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土温升，降低浇筑混凝土的温度。

　　10、在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。

　　11、模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

　　12、在冻土上搭设模扳时要注意采取一定的预防措施。

　　13、混凝土中配置少量的钢筋或者掺人纤维材料，将混凝土的温度裂缝控制在一定范围之内。

　　三、结束语

　　虽然混凝大土裂缝产生的原因比较多也比较复杂，但只要我们在实际施工中对具体情况具体分析，多观察、多比较、多分析、多总结，结合多种裂缝处理措施，制定切实可行的施工方案，混凝土裂缝也是可以控制的。

　　参考文献：

　　[1]杨彦中. 混凝土桥梁裂缝成因[J].黑龙江科技信息,2003,(9).

　　[2]蔡开明.施工阶段钢筋混凝土裂缝的控制[J].陕西建筑,2000,(3).

　　[3] 杨文渊. 桥梁维修与加固[M]. 人民交通出版社,1994.