浅谈混凝土裂缝产生的原因及其预防措施_工程管理

1、浅谈混凝土裂缝产生的原因及其预防措施混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今日，混凝土在施工过程中消失不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍和常见的现象，并且在大体积混凝土施工中表现尤为突出。本文主要介绍裂缝产生的缘由及预防措施。1、混凝土裂缝简述混凝土在施工中对有些结构按其所处条件的不同，允许存在肯定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能实行有效的技术措施掌握裂缝，使结构尽量不消失裂缝，或尽量削减裂缝的数量和宽度，特殊是避开有害裂缝的消失，以确保工程质量。裂缝产生的主要缘由：由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;由变形(包括温度、湿度变形、不匀称沉降等)引起的裂缝;由施工操作

2、(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。裂缝的分类：按裂缝的方向、外形分类有水平裂缝、垂直裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝以及放射状裂缝等;按裂缝深度分类有贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种;按成因分类主要有塑性裂缝、干缩裂缝、温度裂缝及不匀称沉降裂缝。2、混凝土裂缝分析2.1 塑性裂缝：2.1.1 裂缝现象：裂缝在结构表面消失，外形很不规章且长短不一，互不连贯，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期(一般在浇筑后4小时左右)，当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高(40以上)，而气候很干燥的状况下消失。塑性裂缝又称龟裂，属于干缩裂缝，消失普遍。2.1.2 产生缘由

3、：混凝土浇筑后，表面没有准时掩盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能反抗这种变形应力而导致开裂。使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。混凝土水灰比过大，模板过于干燥。2.1.3 预防措施：配制混凝土时，应严格掌握水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率;同时，要振捣密实，以削减收缩量，提高混凝土抗裂度。浇筑混凝土前，将基层和模板浇水潮湿，混凝土浇筑后，对暴露表面应准时用潮湿材料掩盖，仔细养护。在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持潮湿;大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。此外，

4、要加强表面的抹压和养护工作。混凝土养护可采纳表面喷氯偏乳液养护剂，或掩盖湿草袋、塑料布等方法;当表面发觉微细裂缝时，应准时抹压，再掩盖养护。2.2 干缩裂缝：2.2.1 裂缝现象：裂缝为表面性，宽度较细。其走向纵横交叉，没有规律。较薄的梁、板类构件(或桁架杆件)，多沿短向分布;整体性结构多发生在结构变截面处;平面裂缝多延长到变截面部位或块体边缘，大体积混凝土在平面部位较为多见，但侧面也常消失，并随湿度和温度变化而渐渐进展。2.2.2 产生缘由：混凝土成型后，养护不当，受到风吹日晒，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，消失拉应力，引起混

5、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，而消失干缩裂缝。混凝土构件长期露天堆放，表面湿度常常发生猛烈变化，混凝土经过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，后张法预应力构件露天生产后长期为张拉等。2.2.3 预防措施：混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大;严格掌握砂石含泥量，避开使用过量粉砂;混凝土应振捣密实，并留意对板面进行抹压，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，削减收缩量。加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件，可掩盖草帘、草袋，避开曝晒，并定期适当洒水，保持潮湿。薄壁构件则应在阴凉地方堆放并掩盖，避开发生过大湿度变

6、化。2.3 温度裂缝：2.3.1 裂缝现象：表面温度裂缝走向无肯定规律性;梁板式或长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交叉。深进的和贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段消失，中间较密。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窗状，但个别也有下宽上窄状况，遇上下边缘区配筋较多的结构，在时也消失中间宽两端窄的梭形裂缝。2.3.2 产生缘由：表面温度裂缝，多由于温度较大。混凝土结构，特殊是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出 大量水化热，内部温度不断上升，使混凝

7、土表面和内部温差很大。当温度产生非匀称的降温时(如施工中留意不够，过早拆除模板;冬季施工，过早除掉保温层，或受到寒潮攻击)，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面胺到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力(内部降温慢，受自约束而产生压应力)，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而消失裂缝(这种裂缝又称为内约束裂缝)。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。因此，裂缝只在接近表面较浅的范围消失，表面层以下结构仍保持完整。深进的和贯穿的浊裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基(特殊是岩石地基)或厚大的老混凝土垫层上时，没

8、有实行隔离层等放松约束的措施，假如混凝土浇灌时温度很高，加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将传统在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间消失，裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮攻击作用;框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础连接，或预制构件浇筑在台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常消失这类裂缝。采纳蒸气养护的预制构件，混凝土降温制度掌握不严，降温过速，或养生窑坑急剧揭盖，使混凝土表面猛烈降温，而受到肋部或胎模的约束，常导致构件表面或肋部消失裂缝。2.3.3 预防措施：尽量选用低热

9、或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰;或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以削减水化热量。选用良好级配的骨料，并严格掌握砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度，在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，削减水泥用量。避开酷热天气浇筑大体积混凝土;必需在热天浇筑时，可采纳冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。分层浇筑混凝土，每层厚度不大于30厘米，以加快热量散发，并使温度分布匀称，同时也便于振捣密实。大体积混凝土适当预留一些孔道，实

10、行通冷水或冷气降温。大型设备基础实行分块分层间隔浇筑(间隔时间57天)，分块厚度11.5m，以利水化热散发和削减约束作用;或每隔2030m留一条0.51.0m宽的临时间断缝，40天后再用干硬性细石混凝土浇筑，以削减温度收缩应力。浇筑混凝土后，表面应准时用草袋、锯末、砂等掩盖，并洒水养生。夏季应适当延长养护时间，使之缓慢降温。在寒冷季节，混凝土表面应实行保温措施，以防寒潮攻击。拆模时，块体中部和表面温差不宜大于20，以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要准时回填。2.4 不匀称沉陷裂缝：2.4.1 裂缝现象：不匀称沉陷裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉陷状况有关，有的在上部，有的在下部，一般与地面垂直或呈3045角方向进展。较大的不匀称沉陷裂缝，往往上下或左右有肯定的差距，裂缝宽度受温度变化影响较小，因荷载大小而异，且与不匀称沉降值成比例。2.4.2 产生缘由：结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇筑后，地基因没水引起不匀称沉降。平卧生产的预制构件(如屋架、梁等)，由于侧向刚度较差，在弦、腹杆件或梁的侧面常消失裂缝。模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动，以及过早拆模，也