混凝土裂缝分析及其防治探讨

混凝土裂缝分析及其防治探讨

张道来

南通东大建筑研发中心有限公司江苏南通226300

摘要：我国传统的桥梁结构多采用钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土结构，混凝土结构的裂缝问题一直未能得到有效解决，其裂缝不仅对结构外观造成影响，也极大地降低了桥梁的承载能力和耐久性能。研究裂缝成因和采取相应的防治措施，对于提高混凝土施工质量和结构耐久性意义重大。

关键词：混凝土；裂缝

引言：混凝土浇筑的在建筑施工占据重要的地位，混凝土裂缝的产生主要是由于混凝土的水灰比和含泥量不科学、混凝土养护、混凝土内外温差过大以及模板的拆除控制等有着巨大的影响。做好混凝土裂缝的预防工作，可以提升混凝土结构的耐久性也能够降低人力成本，提高施工功效。

1.混凝土裂缝产生原因

1.1施工工艺不科学引起的裂缝

不同的施工工艺会引起不同的裂缝，根据桥梁结构的工程实践以及裂缝发生的部位和深度等，一般导致裂缝的原因有如下几种：（1）人为原因造成的混凝土保护层过厚；（2）混凝土振捣控制不严格，漏振、欠振、过振等；（3）施工中混凝土浇筑速度过快，混凝土卸落时落差太大或者浇筑顺序违反规定等。

1.2温度因素

受温度因素影响而产生的裂缝统称为温度裂缝，温度裂缝的影响也较为普遍。主要体现在混凝土内外部温差变化较大所导致的裂缝。混凝土结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度应力大于混凝土抗拉强度时便会产生混凝土开裂。冬季施工中因养护不当也较易产生温度裂缝。如温度差控制不当，裂缝发展可能会造成极为严重的后果，特别是大体积混凝土施工中，易出现贯通裂缝或深度裂缝，严重影响结构安全。

1.3荷载裂缝

荷载裂缝主要是混凝土凝结硬化、使用等过程中受外荷载作用或在次应力作用下产生的裂缝。因外荷载导致的直接应力而引起的裂缝称之为直接应力裂缝，由外荷载导致次生应力而引起的裂缝就是次应力裂缝。其体现在地基沉降采取支架法施工的混凝土裂缝等。

1.4施工材料质量引起的裂缝

由于混凝土是一种胶凝材料，混凝土的配合比设计不合理也会造成裂缝发生，原材料含泥量大、强度低、水灰比控制不当等都会造成混凝土裂缝。

2.混凝土裂缝防治方法

2.1控制好原材料的配比及原料检测

①水泥品种选择直接会影响到水泥的收缩程度，水泥的收缩程度取决于水泥中含有的石膏和硫的含量还有水泥砂的细致程度。高强度混凝土的使用导致了在工程建设中使用的水泥标号越来越高，所使用的水泥用量越来越多，水泥产生的水化热越来越大，最终导致了混凝土在强度形成过程中变形程度越大。②在混凝土搅拌过程中，向混凝土中加入外加剂用量也会对混凝土裂缝产生具有一定的影响，外加剂添加不合理直接会影响到混凝土的收缩情况的变化，因此在制作混凝土时向其中添加外加剂时必须严格按照配比来添加。③混凝土水灰配比直接会影响到混凝土的收缩情况。用水量以及水泥的用量，两者之间的比例对混凝土收缩有直接的作用，尤其是水的配比。在用水量一定的情况下，混凝土收缩情况与水泥的用量成正比；在水灰比不变的情况下，混凝土的收缩情况随着混凝土的含砂量成正比。综上，单位用水量、水泥灰比例、泥砂含量等对混凝土收缩比例产生巨大的影响，因此在混凝土施工前一定要有经试验室确定的混凝土配合比并且在混凝土投料前对相关原材料进行相应的检测。

2.2控制好混凝土内外的温差

混凝土在强度形成的过程中会释放出大量的热量，如果这些热量不及时的散发出去，将会造成混凝土内部的温度升高，而混凝土的外表温度比较低，内部和外部形成巨大的温差，导致了混凝土内部发生开裂。因此，在混凝土的凝固过程中，必须要对混凝土内部进行降温处理，保证内外部温差维持在同一个水平上，主要的降温措施就是使用低水化热的水泥来制作混凝土（必要时应限制水泥的用量）；还可在混凝土中掺加一定量的外加剂（如减水剂、缓凝剂等），改善混凝土拌合物的流动性、保水性，从而降低混凝土在凝固过程中释放的热量，避免裂缝的产生。

2.3钢筋保护层的控制

为了能够有效防治钢筋与混凝土之间的锈蚀反应，施工人员应在施工中，采用适当的混凝土保护层厚度，保护层不能太薄，也不能过厚，过薄的话会导致锈蚀反应加剧，过厚的话会降低构件的有效高度，此时在对混凝土或者钢筋受力时均会导致裂缝的宽度增加。因此，在施工的过程中加强对混凝土的振捣控制，保证混凝土的密实性能够达到建筑项目的标准要求，这对防止氧气侵入具有非常重要的意义。

2.4保持混凝土表面的含水量

在夏季比较干燥闷热的天气中，混凝土的表面水分蒸发过快，如果不定期进行浇水养护，新浇筑的混凝土非常容易出现裂缝。因此，新浇筑的混凝土结构必须要做好表面的保湿工作。一方面，在混凝土浇筑完成12h之内对混凝土进行养护，并定期、定量、均匀的向混凝土表面洒水，之后可以用土工布等保水材料进行覆盖，避免阳光直射。另外，混凝土的浇筑最好在晚间进行，晚间环境温度较低，空气湿度较高，没有阳光直射，可以减低混凝土水分的流失。另一方面，新浇筑完成的竖向混凝土在进行拆模之后，要用塑料薄膜对其进行覆盖，防止水分蒸发。这种作用方法的原理就是，混凝土在凝固的过程中释放的热量，导致了薄膜内外部加大的温差在薄膜内部形成水珠，水珠沿着薄膜又重新滴落在混凝土中，这样的反复循环，不但能够防止混凝土开裂，还会对混凝土起到一定的养护作用[1]。

2.5混凝土模板的拆除要做好控制

部分施工单位为了降低成本，在施工中所使用的钢管支撑数量不够充足，在混凝土还未终凝时便将模板支撑水平杆进行拆除，导致了混凝土结构因为纵向支撑不足出现了弯曲甚至是裂缝，给建筑结构安全造成了很大的影响。因模板施工不恰当导致的混凝土出现裂缝是主要是由于以下几个方面造成的：①模板的支撑强度达不到要求，梁、板的支撑力不够均匀，导致模板支撑在某些地方下沉过大。②在施工过程中如果出现了模板支撑稳定性不足，模板的支撑部位发生了位移，这样也会导致混凝土出现裂痕。③模板拆除过早，在混凝土还未达到完全凝固之前便将模板撤出，导致了混凝土在凝结之前发生了振动或者是提前受到了负荷，导致了裂缝的产生。我们可以从以下几个方面进行预防：①施工单位应该根据工程总量和施工进度等配备足够多的模板，并在开始施工之前对模板支撑体系进行验算保证模板支撑体系能够有足够的强度和刚度来避免混凝土结构过早的承受负荷。②在进行混凝土拆模之前可先对混凝土结构同条件养护试块进行强度检测，检查是混凝土强度是否能够达到设计要求，如果同条件试块可以达到要求，便可以进行整体拆模施工[2]。

结论：

简而言之，随着我国基础设施建设领域的大力发展，2017年全国水泥产量23.2亿吨，以水泥为主要添加材料的混凝土已经成为应用最为广泛的最主要的建筑材料之一。混凝土由于其自身未硬化前的可塑性和良好的抗压能力，稳定的耐久性以及相对经济的价格广泛应用于各种建筑结构工程。如何对混凝土裂缝进行控制是工程人员需要认真面对的事情。

参考文献：

[1]英山川，雷劲松.混凝土裂缝的鉴别及控制措施[J].山西建筑，2019（7）：145~146.

[2]何希铨.墙体混凝土裂缝的分析与控制[J].混凝土，2018（3）：72~75.