混凝土裂缝成因分析及预防措施

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前言随着国民经济的快速发展，大规模的基础公用设施和大型住宅小区项目遍地开花。随着科技的发展，商品混凝土搅拌站可以集中大量供料、泵车可以明显提升施工速度、钢筋混凝土结构具备自身稳定、耐久性良好等优点，已经成为建设工程中最主要的建筑结构，商品混凝土也成为建设项目中大宗的建筑材料。伴随着混凝土的大量应用，由于各种原因，有部分工程项目在投入使用前或者是使用过程中出现裂缝、渗漏等现象，造成大量的返工、修复、工期延误等损失。另据相关统计，混凝土裂缝、渗漏之类的投诉在住宅交易投诉中占比越来越大。最近几年，由于执行严格的环保管理，再加上混凝土原材料很多属于不可再生资源，混凝土原材料的获取变得越来越困难，各种原材料低劣化情况越来越严重。混凝土在浇筑初期开裂和在一定年限内出现开裂、渗水等现象层出不穷，混凝土裂缝已经成为一种工程质量通病。加之民众对居住环境要求和自我维权的法律意识越来越高，对建筑工程外观质量和使用功能提出了更高的要求。因此研究和分析混凝土裂缝形成的原因，从源头上找出预防和降低混凝土开裂的具体措施，对建设工程质量和经济都是有积极意义的研究课题。1

混凝土裂缝成因分析及相关预防处理措施混凝土是一种非匀质的多项复合材料，其抗拉强度远小于抗压强度，属于脆性材料。这种材料本身就不可避免的存在薄弱环节，难免出现材料断裂和传力中断，在微观上，这种材料断裂和传力中断就属于微观裂缝，也叫裂隙，我们人类真正肉眼能看到的裂缝宽度一般都在0.05mm以上。传统的裂缝分析一般是对裂缝类型或者是裂缝种类进行判断和处理，而在此文中，根据作者在混凝土行业从业十多年来总结的经验，提出按裂缝出现的时间来判断裂缝成因，以及对裂缝的主要成因来进行针对性的控制、调整，以期到达预防、控制和降低裂缝出现的机率。1.1

混凝土裂缝在浇筑24小时内出现混凝土浇筑24小时内出现的裂缝，最主要的形成原因有：塑性收缩、失水干缩、荷载过早等几方面；比较少见的原因有：支模不稳、计量失误、用错材料、用错配合比等。塑性收缩主要出现在混凝土初凝阶段至终凝阶段，此时混凝土从流态向固态转变，水泥开始水化，产生胶结并放出热量。如果混凝土水灰比过大、砂率大或者体积稳定性差，很容易在此时段出现塑性收缩开裂。这种开裂可以通过控制原材料质量和调整配合比来实现预防，在原材料质量方面做到选择适应性良好的混凝土外加剂，控制进厂砂、石甚至胶材之间的合理级配，降低原材料含泥量；在配合比生产调整方面控制好掺合料用量、外加剂用量、砂率、浆骨比的合理使用，尽量减少自由水、调整好保水性和坍落度，可以有效的预防此类开裂。另外，在终凝前发现此类裂缝也可以采用复震、二次抹压等措施来及时处理。失水干缩多见于混凝土终凝前后，有时也会伴随着塑性收缩在初凝阶段就出现。此类裂缝仅靠调整配合比不能得到有效预防，主要依靠施工养护工艺。一方面需要调整施工配合比，提高混凝土保水性和控制好坍落度；另一方面需要提前和施工单位做好技术交底，要求施工单位在初凝阶段就进行覆膜养护或者补水养护。正常情况下，施工养护到位能有效降低失水干缩开裂的机率。荷载过早造成的裂缝多见过混凝土终凝前后，此时混凝土中水泥刚开始产生强度，还达不到上人或者上物的程度，有些赶工期的项目就会安排放线、拆边模、上钢筋等工作程序，造成板面因为承载力不足而形成裂缝。此类裂缝需要商品混凝土公司控制好凝结时间，施工单位合理安排工期和工序才能解决。1.2

混凝土裂缝在浇筑后一周内出现混凝土浇筑24

小时后至一周内出现的裂缝，最主要的形成原因有：温差裂缝和应力重分布裂缝等方面。比较少见的原因有：基础不均匀变形、支模刚度不足、不均匀荷载、瞬间超载等。温差裂缝多出现在混凝土浇筑完成后的第三天前后，此时段正是混凝土强度快速增长期，也是水化发热的高峰期。如果混凝土体积较大或者强度等级较高，此时混凝土内部富集的温度可达到80℃甚至以上，如果保温措施不到位或者没有做保温养护方案，很容易出现温差裂缝。温差裂缝的预防首先可以在配合比调整方面做功夫，在保证后期强度的情况下，尽量提高掺合料的用量，这种调整方法可以降低水化热总量；另一种调整方法就是延缓混凝土凝结时间，拉长混凝土水化时间，以时间换空间，降低水化热峰值。此外，配合施工单位制订合理的保温和控温养护措施，也能有效的降低温差裂缝出现的机率。应力重分布造成的混凝土裂缝多见于浇筑完成后的一周内，容易出现在梁板交接、板柱交接、柱墙交接、承台和筏板交接等应力有差异的部位。此类裂缝出现的原因分析：混凝土早期强度增长速度快，特别是在体积较大、强度较高、热量容易富集的位置，强度增长速度比周围薄体结构快，因强度差出现应力重分布，薄体本身脆性就较大，更容易在接近强度高、刚性大的结构附近出现裂缝。设计配筋的问题，设计应该尽量采用细而密的钢筋布置方案，但有时考虑的施工浇筑等因素，会采取等强度置换较粗的钢筋，调整钢筋间距，方便混凝土浇筑。较粗的钢筋刚性大、变形小，混凝土的本身存在一定的变形模量，在刚性大的部位无法产生变形，变形应力就集中到刚性较弱的部位产生裂缝。应力重分布造成的裂缝，仅依靠调整混凝土配合比不能得到有效控制，需设计和施工单位配合才能解决。应力重分布的混凝土裂缝还有一种原因，可能是超筋破坏造成的，只是一种估计和推断，毕竟不是专业的结构设计师。从一个实际案例来解说：清明节前，公司同时浇筑两块底板（项目甲、项目乙），混凝土强度等级一致，总方量差异不大，现场施工条件也基本一致，承台厚度、底板平均厚度相差不大，项目乙承台比项目甲深0.8m～1.2m。项目甲属于本地中小型房产开发商项目，开发商现金流量好，不差钱，要求用最好的水泥和最好的河砂；项目乙属于国内大型开发商项目，有自己的专业优化团队，讲究经济实惠，要求性价比。混凝土配合比中胶凝材料用量和品牌一致，细骨料项目甲纯河砂（细度模数2.8

左右），项目乙掺一半机制砂（细度模数3.0左右），碎石规格和产地一致（项目乙用量比项目甲少20kg），外加剂厂家一致（项目乙掺量比项目甲高两个点）。现场钢筋配置方面，外行肉眼都能看出来，项目甲用得钢筋比项目乙要多且钢筋直径粗。浇筑后的养护情况，项目甲初凝阶段就开始覆膜养护，项目乙人工浇水养护（因清明节期间下雨，其实只有第一天浇过几次水）。浇筑完毕后第二天到现场查看，两个项目都没有明显发热情况，也没有发现裂缝；第三天两项目底板有轻微发热情况（混凝土表面和环境温差不超过10

度，不至于造成温差裂缝），项目甲开始出现少量裂缝，裂缝位于承台附近，项目乙没有发现裂缝；第四天底板有轻微发热情况（和环境温差不超过10

度），项目甲裂缝增多，位置仍然是承台附近，项目乙没有发现裂缝；第五天底板发热情况不明显，项目甲在地梁附近发现裂缝，项目乙没有裂缝；第六天底板基本不发热，项目甲没有新增裂缝，项目乙在承台附近出现两条裂缝；第七天底板基本不发热，两个项目都没有新增加裂缝，现场实体回弹强度均达到80%以上。分析对比两个项目的配合比和施工养护工艺，项目甲均优于项目乙，按道理项目乙没有覆膜，雨水直接接触混凝土表面，更容易成生温差裂缝，但实际上没有发生温差裂缝。和部分砼行一起分析原因，两个项目最大的差异就是项目乙有专业团队进行了钢筋优化，项目甲没有进行钢筋优化，可能是项目甲形成了超筋破坏。1.3

混凝土裂缝在浇筑后几个月至几年内出现混凝土在浇筑后一个月至几年内出现裂缝，最主要的形成原因有：结构变形和有害化学物质侵蚀等方面。结构变形造成的混凝土裂缝主要因素有基础不均匀沉降、荷载（动载）过大、材料弹性模数不同步、伸缩缝及后浇带变形、热胀冷缩变形等。结构变形造成的混凝土开裂已经不是混凝土质量所能控制的，需要进行专业的加固和修补处理。有害化学物质侵蚀造成的混凝土开裂主要形式有：酸雨侵蚀造成的混凝土表面风化开裂、氯离子侵蚀钢筋造成混凝土膨胀开裂、硫酸根等有害化学物质造成的剥离、甚至正常环境下的混凝土碳化等。有害化学物质侵蚀造成的开裂是长期的、缓慢的混凝土老化问题，很难从根本上得到控制，只能找出有害化学物质的来源，切断或中和化学反应途径，减轻侵蚀程度从而延长混凝土寿命。2

结语混凝土裂缝问题越来越普遍，已经成为工程质量的一种通病。一方面，现在用于混凝土中的材料，从最初的三种变成了五种甚至多种的复合材料。材料的多样性，加剧了混凝土自身出现裂缝的机率。因此，使用任何一种材料，我们都要小心谨慎，不仅仅要关注材料本身对混凝土强度的影响，更要关注材料对混凝土耐久性的影响。另一方面，现在钢筋混凝土结构在施工过程中，普遍