结构物混凝土裂缝(纹)产生的防治

【摘 要】本文通过对结构物混凝土裂缝《纹》产生的原因进行剖析，根据有关工程资料和工程实践经验详细地阐述了所采取的预防措施，从而克服和控制裂缝的产生，提高结构物混凝土的耐久性。

【关键词】裂缝；产生原因；预防措施

结构物混凝土的优点是其取材范围广、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今建筑结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差，容易开裂。在混凝土结构物中普遍存在着裂缝(纹)，而且还存在着对结构物造成极大危害的裂缝，从而降低了混凝土结构物的耐久性，减少了使用年限，影响了投资效益。甚至发生混凝土浇筑成型后出现裂缝而将结构物推倒重来的现象，从而造成了工程经济损失，也使工程进度受到一定程度的影响。其实很多裂缝是可以克服和控制的。为了进一步加强对结构物混凝土裂缝的认识，根椐经验尽可能的对结构物混凝土裂缝的产生的原因和预防措施作较全面的分析、总结，为以后的施工过程中避免出现裂缝起到防范于未然的作用。

1. 水泥安定性的影响

水泥在凝结硬化过程中，会发生体积变化，如果这种变化是均匀的，一般不会对工程造成危害；当水泥中含有过量的游离的氧化钙.氧化镁.三氧化硫时，这些物质会在水泥硬化一段时间后，发生体积膨胀性反应，产生不均匀膨胀，导致工程结构的强度降低和产生裂缝。预防措施：在水泥使用前必须检验其稳定性作为水泥是否合格的决定性指标。

2. 水灰比的影响

在拌制的混凝土中，如果水泥用量多，则产生的水化热量大，混凝土凝结时易产生很多的收缩裂缝，从而影响混凝土的外观质量，且极易产生泌水现象，由于泌水在骨料下部形成水囊而导致骨料界面出现微细裂缝。混凝土配合比中如果骨料用量少，也会产生微裂缝。例如，结构物顶部极易产生裂缝而且强度降低，原因是混凝土浇灌到顶部，水泥浆增多，粗骨料下沉，防治办法是加入净浆粗骨料或浇筑到最后一层时减少用水量等。预防措施:（1）采用高标号水泥配制低标号混凝土，减少水泥用量。（2）减少用水量，掺加减水剂等。（3）严格控制水灰比。（4）当采用泵送混凝土时，因水泥用量大，砂率偏高，极易产生细裂缝。要采取措施即加入减水剂，当温差不大时浇筑，加强保温措施等。

3. 混凝土浇筑工艺的影响

混凝土的搅拌、运输、浇灌、振捣等各道工序中稍有差错都会影响其均匀和密实程度从而产生裂缝。例如混凝土搅拌不均匀，运输过程中混凝土离析，混凝土振捣不密实，浇筑时碰撞模板、钢筋，模板支撑不当或支撑强度不足，浇筑中漏水、漏浆等都有可能造成混凝土产生裂缝。预防措施：加强混凝土搅拌避免离析，振捣要均匀适度，混凝土浇筑过程中不得碰撞模板、钢筋。混凝土浇筑前，要细心检查模板的支撑情况。模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下，模板变形过大造成开裂。

4. 温度差的影响

温度差对混凝土有一定程度的影响，特别是对大体积混凝土(最小边尺寸大于1米的为大体积混凝土)影响十分明显，混凝土在硬化初期，水泥水化放出大量的热量，而混凝土是热的不良导体，散热慢，混凝土内部温度升高.但混凝土外部温度随气温下降，致使内外温差达50~70﹪，造成内部膨胀及外部收缩，内外相互制约，使外部混凝土产生很大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时，就会在内部产生裂缝，并可能发展成为贯穿裂缝，对结构物造成极大危害。当预制构件采用蒸汽养护时，由于急速升温或急速降温，使混凝土内外部产生较高的温度差，均使混凝土表面产生收缩裂缝。预防措施:（1）设法降低混凝土的发热量，如采用水化热低的水泥，在混凝土中掺加片石吸收热量，减小浇筑层厚度(严格控制在30cm 内)并延长与上层混凝土的浇筑间断时间，以便留取足够的时间散发热量。(2)降低水灰比，减少水泥用量。

(3)采用人工降温措施:如混凝土料要蔗盖，用冷却水搅拌混凝土，降低入仓温度等。(4)必须严格控制混凝土的温度差在设计范围内，当设计无要求时，温度差不超过半25℃为宜。(5)避开高温浇筑混凝土。（6）当预制构件采用蒸汽养护时，严格控制升降温速度。

5. 拆模时间的影响

合理的掌握混凝土拆模时间不能过早也不能过迟，如果拆模过早，混凝土表面会快速脱水，宜使早龄期混凝土损坏产生干燥收缩裂纹。如果拆模过晚，则极宜错过混凝土水化热峰值使混凝土因水化热产生裂缝。预防措施:要根据当地气候条件和凝结材料特点合理掌握拆模时间，不能过早也不能过迟，拆模要形成規律，减少裂缝的产生。

6. 养护的影响

混凝土在水化物的作用下，逐渐开始凝结硬化，混凝土拌合物中所含水分足够水化作用的需要，但由于硬化逐渐进行，混凝土中的水分有可能被蒸发掉，造成混凝土由表向里逐渐脱水，极易产生干燥收缩裂纹。预防措施：在混凝土凝结后立即覆盖洒水养生，保持湿润不少于7天，从而避免干燥收缩裂纹的产生。

7. 混凝土钢筋保护层和混凝土质量的影响

由于保护层厚度不足或混凝土质量较差，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。混凝土钢筋保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度。 预防措施：（1）设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、施工过程中严格按照设计及规范要求控制保护层厚度。（2）要防止钢筋锈蚀，施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止有害离子侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

8. 地基沉陷，变形的影响

8.1 由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：

（1）地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别太大；，可能造成不均匀沉降。

（2)由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。

（3)由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。

8.2 预防措施。（1）提高地质勘察精度，进行地基处理。（2）科学设计支架搭设，对支架进行全面积预压以消除非弹性变形。（3）在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水，确保混凝土保护层厚度，混凝土施工时进行二次抹面；以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等。

9. 冻胀的影响

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多 、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。预防措施：冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和物中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

此外混凝土未达到设计及规范要求的强度时，非受力构件不得承受外来荷载，受力构件不得承受自身荷载及外来荷载。普通混凝土构件在承受30一40%的设计荷载时就可能出现裂缝，构件的极限破坏载荷一般都在设计荷载的1.5倍以上。

结构物混凝土产生的裂缝，基本由以上几点原因造成的.对于产生的裂缝，认真分析是何种原因造成的，采取相应的措施进行预防，就会减少或消除裂缝(纹)产生.特别是对结构物有危害的裂缝，必须消除在萌芽状态，以满足结构物的稳定性。因此，在施工过程中，严格按照国家有关规范、技术标准，设计文件进行施工，是保证结构安全耐用的前提和基础。