混凝土裂缝的成因分析及预防措施-建筑设计论文发表

混凝土裂缝的成因分析及预防措施
叶鹏飞
摘要：在我国建筑工程中，混凝土施工占有很大的比例，而混凝土裂缝却是一个普遍存在的工程实际问题。在施工中能够切实控制混凝土裂缝产生，对建筑物的安全至关重要，因此在施工中必须对混凝土施工提起足够的重视。本文主要对工程中常见的混凝土裂缝的成因进行了探讨分析，并提出相应防治措施。
关键词：建筑工程；裂缝；措施

1 引言
随着国民经济的发展，我国的基础设施建设已进入了一个崭新的时期，而混凝土作为一种主要建筑材料，它的质量好坏，切实影响到周围的每个人。在建筑工程中，我们经常发现混凝土产生的表面裂缝，甚至是贯穿性裂缝。混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因造成的裂缝；有外载作用造成的裂缝；有养护不当和化学作用造成的裂缝等等。因此在实际工程操作中要区别对待，根据实际情况解决问题。
2 干缩裂缝产生的原因及预防措施
2.1 干缩裂缝产生的原因分析
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。混凝土成型后，养护不当或不及时，会导致表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小，因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应力，引起混凝土表面开裂，或者构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。总的来说，相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。大体积混凝土在平面部位较为多见，侧面也常出现，干缩裂缝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。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比，水泥的成分，水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂用量等有关。　
2.2 预防措施
（1）严格控制混凝土配合比及材料。选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂。
（2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。
（3）混凝土施工中应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。
（4）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。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。
（5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
3 沉陷裂缝的原因及预防措施
3.1 沉陷裂缝的原因分析
沉降裂缝的产生是由于结构地基土质松软、回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理；或者因为模板钢度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
3.2 预防措施
（1）对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的地基处理，如夯实和加固等。
（2）模板应支撑牢固，保证模板有足够的强度和刚度，并使地基受力均匀。
（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
（4）不能过早的拆除模板，且要注意拆模的先后次序。
4 温度裂缝产生的原因及预防措施
4.1 温度裂缝产生的原因分析
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。主要是混凝土水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，导致混凝土内部温度急剧上升，凝士表面温度下降而产生收缩，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。这种裂缝多发生在混凝土施工中后期，通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
4.2 预防措施
（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
（2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450千克／立方米以下。
（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0．6以下。
（4）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，降低水化热。
（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，降低混凝土的浇筑温度。
（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。
（7）高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。
（8）合理安排工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。
（9）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。
（10）适时的预留温度收缩缝。
（11）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。
（12）混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象，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。
5 思考及建议
（1）设计方面
对混凝土强度等级的确定,除柱、墙竖向承重构件外,应尽可能降低混凝土的强度等级,对于高强混凝土的设计强度可以采用60d的强度,以降低水泥的用量,减少裂缝出现的机会。
(2)混凝土的配合比方面
现在工程中大多使用商品混凝土，而且商品混凝土搅拌站一般都具有较强的实力，但在具体实施过程中，仍要根据工程的具体情况，及时与商品混凝土搅拌站沟通，控制好混凝土的配合比及塌落度。
(3)施工方面
①编制实用的浇筑方案,根据具体工程确定施工缝或后浇带的位置、不同等级的混凝土浇筑方法等.
②严格按配合比计量,振捣密实,不过振不漏振。
③模板系统应牢固可靠变形小,以免产生沉降裂缝。
④施工中与大气直接接触的混凝土应多次搓压表面,以减少混凝土表面的龟裂。
⑤加强养护,混凝土浇筑完成后应立即覆盖,保湿防风防干,以减少混凝土干裂和塑性裂缝。
（4）混凝土的养护
实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也是容易形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；从温度应力观点出发，现场保温应达到下述要求：
①防止因混凝土内外温度差过大以致形成混凝土温度梯度，造成表面裂缝。
②防止混凝土超冷，以减少混凝土间的约束。应该尽量设法是混凝土的施工期最低温度不低于混凝土的使用期的稳定温度。
确切的讲，混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接收到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应该切实重视起来。
6 结束语
以上对混凝土裂缝进行了理论和实践的初步探讨，虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，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，采用合理的方法进行处理，并结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。