浅析混凝土结构裂缝产生原因及预防措施

浅析混凝土结构裂缝产生原因及预防措施

作者：刘文亮

来源：《城市建设理论研究》2013年第36期

摘要：要从根本上解决混凝土结构裂缝问题，就要从材料、施工及管理维护等方面着手，进行系统管理，综合防治。以提高工程质量，杜绝裂缝为目标，从施工入手，严把材料质量关，提高施工水平和加强管理，有针对性地采取具体措施进行综合防治。 关键词：混凝土 结构裂缝原因措施 中图分类号：TU37文献标识码： A 引言

近几年随着建设规模的不断扩大，商品混凝土的用量也不断增加，泵送施工方法的出现提高了混凝土施工效率的同时，不可避免的增加了混凝土裂缝控制的难度。 混凝土自身原因分析 1.混凝土配合比

混凝土由干硬性、预制化转为高流态泵送施工，水泥用量、用水量、砂率随之增加，由贫混凝土转为富混凝土，加大了自身收缩。 2．水泥

由于新修改后的水泥标准中，未对其比表面积上限值做规定，导致水泥细度增加，早期强度偏高，同时相应的水泥水化速率加快，对混凝土热峰值控制极为不利。因此水工规范明确规定了水泥的比表面积及熟料组分要求，使用低比表面积和低水化热的产品，可有效防止裂缝发生。

3.矿物掺合料

研究表明，粉煤灰的掺入可降低混凝土的自身收缩，矿粉的掺入增加混凝土的收缩，但缺乏试验方法，按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》中规定的收缩试验方法不能准确反映出收缩值，因其试验为成型脱模后测量，而收缩主要发生在混凝土初凝后终凝前的时间。

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此外，泵送剂的使用也增加了混凝土裂缝产生的概率，掺入高效减水剂，使混凝土水胶比降低，抗压强度提高，但是水胶比越低，收缩值越大。 裂缝分类

1.按照产生时间划分

1）施工阶段产生的裂缝（0-3天） 2）早期裂缝（3-28天） 3）中期裂缝（28-180天）

4）后期裂缝（180-720天，最终20年） 2.按照裂缝产生的原因来划分

按照裂缝产生原因，可分为结构变性裂缝和无荷载变形裂缝，结构变性裂缝又可分为外荷载引起的裂缝、地基变形引起的裂缝和结构温差引起的裂缝。无荷载变性裂缝可分为收缩裂缝、塑性裂缝、腐蚀裂缝、碱骨料反应裂缝等，但裂缝的发生往往是诸多因素的相互叠加产生的。

三．裂缝产生原理

混凝土裂缝在非荷载作用时产生的基本原理是：当混凝土由于自身的或外界的影响产生体积变形时，受到约束产生应力，如果所产生的应力大于混凝土自身抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。例如大体积混凝土是由于水泥水化时产生的水化热导致混凝土的内部温度升高，会使混凝土发生体积变形；大面积施工的混凝土由于干燥收缩会使混凝土发生体积变形等，而当这些变形受到约束，所产生的应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。 四．工程裂缝实例及原因分析 楼面板裂缝

此类裂缝比较常见，几乎占开裂案例的50%以上，裂缝一般为施工阶段产生，是比较典型的塑性收缩裂缝，出现时间一般为混凝土终凝前，产生原因为混凝土失水速率过快，研究表明，当混凝土表面失水速率每小时超过1㎏/㎡时，必须采取防止混凝土塑性收缩而开裂的技术措施。

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2013年5月份我公司施工某普通住宅工程，总工程量270m³，上午九时开始浇筑，由西向东浇筑，下午六点浇筑完成，第二天中午施工方电话通知该层楼板最东侧出现裂缝，到场后观察，东侧表面出现收缩裂缝，呈大致条状，而西侧混凝土未出现裂缝，该项目部质疑该区域混凝土存在质量问题。当时对施工企业做如下解释，混凝土的凝结时间受温度影响，正午时分浇筑的混凝土由于环境温度较高，水化反应较快，初凝时间相应提前，做有效的二次抹压可将已经收缩开裂的未凝结的混凝土裂缝抹压愈合，而最东侧浇筑的混凝土浇筑时环境温度已降低，混凝土凝结时间延长，如果施工方提前二次抹压，就起不到相应的作用，加之当晚有4-6级风，构件表面未进行覆盖，导致了此类事件。

楼面板混凝土裂缝虽比较常见，但比较好控制，其成因受外部环境、施工养护及混凝土凝结时间控制，最有效的办法是遵守十六字准则“二次抹压、及时覆盖、足龄湿养、控制进度”此类裂缝可防可治。

2．地下室剪力墙竖向裂缝和窗洞口处45°裂缝

一般地下室外墙都采用抗渗混凝土浇筑，但裂缝时有发生，经常发生在两构造柱正中间，且比较均匀，每个柱中间都有相应裂缝，因此施工方必然找预拌企业，质疑混凝土配合比中膨胀剂掺量问题。针对此类问题，产生原因不排除膨胀剂掺量不足，因此类收缩裂缝是由于混凝土自身收缩引起的，而膨胀剂未能起到补偿收缩的功效。但是膨胀剂的检验标准中，限制膨胀率的测定是成型后即转入水中养护7天，然后转入空气中养护28天。在工程施工过程中，侧模的拆除一般为浇筑后两天以内，剪力墙模板拆除后，一般要求喷水养护或挂湿棉毡饱水养护，实际工程中大多刷涂养护剂养护，但养护剂的保水效果参差不齐，影响了混凝土中膨胀剂的正常功效发挥，往往起不到膨胀剂本身应发挥的作用。在实际工程观察中，通过延迟拆模时间，可以得到较好的混凝土养护条件，这也是同一批供应的混凝土梁板强度高于墙柱强度的原因。

另外，浇筑过程中的分层浇筑也至关重要，《混凝土质量控制标准》中关于浇筑竖向尺寸较大的结构物时，应分层浇筑，每层浇筑厚度宜控制在300mm-350mm,施工过程中，往往采用整体浇筑一次性浇注成型，未给混凝土塑性沉降留下时间，导致了混凝土结构的整体收缩加剧，在地下室剪力墙门窗洞口处，容易发现沿直角处有45°裂缝向外延伸，还有墙与梁板交接处的裂缝，都有此类因素。 结语

商品混凝土是一种特殊商品，其以一种半成品状态交付使用，若出现裂缝问题，很难具体明确划分责任，导致相互推诿。因此，双方在配合过程中应相互包容，紧密配合，认真遵守十六字准则“二次抹压、及时覆盖、足龄湿养、控制进度”的要求，混凝土裂缝可防可治。 参考文献：

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1.混凝土裂缝控制中的材料选择孙跃升 仲朝明 古郑学 丁宁 化工出版社 2.现代混凝土早期裂缝控制技术讨论周岳年 13年年会论文集

3.高层建筑地下室剪力墙裂缝成因分析及防治技术研究崔庆怡13年年会论文集 4.混凝土质量控制标准GB50164-2011

5.普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082-2009