洪五州 崔風勤

【摘 要】論述混凝土在施工中裂縫產生的幾個重要因素，分析和總結裂縫產生的原因，強調了施工中所采用的幾種防治措施。

【關鍵詞】混凝土裂縫；防治措施；耐久性；穩(wěn)定性；收縮變形

要保證混凝土結構和制品中具有足夠的強度，耐久性、體積的穩(wěn)定性、消除工作中的薄弱環(huán)節(jié)和存在的問題來滿足不同用途時對混凝土性能要求。混凝土中的裂縫可以使混凝土的承載力降低，使鋼筋的銹蝕加劇，混凝土對鋼筋的握裹力減小等等。從而可以導致混凝土的結構或構件的破壞，因此混凝土中的裂縫一直是人們十分重視的問題。

導致混凝土裂縫的原因很多，裂縫的形狀也很復雜，有的原因相同而裂縫的形狀不同，有的裂縫形狀相同而原因不同，下面主要論述混凝土裂縫中的幾種裂縫形成的原因， 預防措施等問題。

混凝土裂縫可大至分為應力裂縫、干燥裂縫、溫度裂縫。不論是哪種裂縫，其形成的原因主要是因混凝土產生變形而發(fā)生的，如混凝土在凝結過程中發(fā)生的變形即收縮變形，混凝土在承受荷載后的體積變形即徐變變形，混凝土在溫度變化時的體積變形即溫度變形等等。不論是哪種變形，超過一定的限度都會使混凝土產生微觀裂縫或宏觀裂縫，以下根據(jù)裂縫的幾種情況進行分別敘述。

1 收縮變形形成的原因

收縮是混凝土的一種重要特征，收縮會使混凝土產生內應力，產生裂縫，降低混凝土的強度和耐久性，產生收縮的原因主要有：①沉縮。剛成型的混凝土，因固體顆粒下沉，表面泌水產生體積縮小。②化學收縮。水泥與水在水化過程中發(fā)生的體積縮小。③物理收縮。凝固后的混凝土，毛細孔中的水分蒸發(fā)，使體積縮小。

1.1 沉縮

剛成型的混凝土，粗骨料分布不均勻，因砂漿的塑性收縮大于混凝土，即塑性收縮受粗骨料和砂槳比的影響，因而產生的收縮不同，使混凝土產生裂縫，而且這種裂縫會貫穿于整個混凝土中。又由于表面泌水現(xiàn)象，泌水率的增加會使混凝土內部產生微裂縫。

1.2 化學收縮

混凝土在凝結硬化過程中，內部會產生大量的熱，使混凝土的內部溫度升高，在冷卻過程中因內、外溫差而形成的凝土裂縫?；炷恋乃冶却?，就會產生泌水現(xiàn)象，而在水化和硬化過程中，水泥和水反應生成水化物，水泥在水化期間使水泥漿的體積減小，體積實際減小程度取決于水泥的水化程度， 這種體積的變形會造成混凝土產生裂縫。

1.3 物理收縮

凝固后的混凝土、毛細孔中水分蒸發(fā)即自干燥，由于水向環(huán)境逸散形成的收縮變形，使混凝土產生裂縫。這種裂縫存在于混凝土的各個齡期。如果混凝土過干會在表面形成肉眼就能觀察到的宏觀裂縫，實際上這些裂縫形成之前就已經(jīng)形成大量的細小裂縫，由于水泥連續(xù)的水化將產生自干燥，使水在混凝土的各個表面形成毛細彎液面，進而降低環(huán)境的相對溫度國外曾有過報道認為：相對濕度為90%，混凝土內將產生負壓，這種負壓足以使混凝土產生裂縫。

2 徐變變形形成的原因

徐變是混凝土的另一個重要特性，當混凝土在一個定荷載作用下，產生隨時間增長的變形，徐變變形改變了結構中的內力、產生不利變形，使混凝土產生裂縫，從而導致結構不符合使用要求或破壞。

2.1 外加荷載

大家都知道外加荷載越大，所產生的徐變越大，外加荷載的時間越長，所產生的徐變越大，當徐變達到一定的程度時，在混凝土的內部和表面都會產生裂縫，這種裂縫比較直觀。形成的原因也很簡單。

2.2 水灰比和粗骨料

如果鮮混凝土中水泥漿含量高即水灰比大、徐變就大，這是因為水會向蒸發(fā)的表面滲出，如蒸發(fā)速率大于滲出速率，空氣與混凝土面的水界面將立刻向混凝土漿體中“流動”，結果產生毛細彎液面，使混凝土緊縮產生徐變變形，引起塑性收縮而產生裂縫，由于砂漿的塑性收縮大于混凝土（在前面已講過），塑性收縮受粗骨料和砂漿比的影響，粗骨料的彈性模量越高、徐變越小。

3 溫度變形形成的原因

混凝土材料的熱脹冷縮現(xiàn)象，在溫度變化時其體積也隨之發(fā)生變化，混凝土溫度變形在不受約束的情況下是不產生內力的。因混凝土與鋼筋的溫度線膨脹系數(shù)相差很小，兩者差異所引起的內力很小，反之，當混凝土結構的變形受到約束，使結構產生內應力，這種內應力有時會很大，不但可以引起結構產生裂縫、甚至可以引起結構的破壞。

3.1 混凝土本身溫度

混凝土在凝結硬化過程中，由于水化反應使其內部產生大量熱，使混凝土內部溫度升高，塑性收縮大，如果早期養(yǎng)護略有不慎，表面就容易開裂。

3.2 大氣環(huán)境中的溫差

混凝土凝固后，由其是脫模后，這時混凝土強度比較低，干燥快，毛細孔水迅速蒸發(fā)，毛細管引力作用在混凝土中引起收縮而產生拉應力，使混凝土產生開裂。

3.3 混凝土溫度變形受到約束

混凝土的體積變形受到約束超過一定的限度時就會產生裂縫。當混凝土的溫度變形受到內部或其他方面的約束就會產生龜裂、這種龜裂是相隔一定的間距而平行分布的，裂縫是受垂直于裂縫方向的約束造成的，常見于基礎及相鄰部的限制，它們不讓混凝土自由收縮，就在混凝土內產生了拉應力。

4 防治措施

1）應該嚴格按照混凝土結構設計規(guī)范要求進行設計，除了在混凝土裂縫已經(jīng)出現(xiàn)時要考慮裂縫的可允許性以外，在設計階段還應考慮出現(xiàn)裂縫的可能性及出現(xiàn)的部位，裂縫的大致尺寸，以便采取相應的補救措施，在結構設計還應充分注意混凝土截面尺寸急劇變化的洞口，轉角部位，要防止因收縮變形引起的應力集中，所以要正確地選擇結構和截面形式以控制開裂。在結構允許的情況下，適當?shù)念A留伸縮縫或施工縫，盡量減少因收縮變形而遇到的約束，如混凝土路面或停車場那樣以適當?shù)拈g距預留一個凹槽或切縫，都可以達到減免混凝土開裂的目的。

2）在施工中減少用水量即減水水灰比，混凝土的坍落度盡可能的小，單位體積內用水量少，收縮小，強度高，也可相應地減少混凝土開裂。

3）在施工中設計混凝土配合比時盡量減少水泥用量，這樣即能降低工程成本也能有效的減少干燥收縮，因干燥收縮的依次排列順序是：水泥凈漿>砂漿>混凝土，所以減少水泥用量對防止混凝土開裂有一定作用。

4）在混凝土中摻入適量的外加劑， 可以提高混凝土的強度，避免或減少混凝土的開裂，如摻用減水劑能起到減少水的用量，提高早期強度，節(jié)約水泥，減少混凝土開裂等效果。

5）在混凝土中摻用纖維材料，也可有效的防止混凝土開裂，如在混凝土中摻用聚合物纖維、鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等等。纖維在混凝土中起到“拉結”使用，不同程度的抑制了微裂縫的擴展、增大混凝土的抗拉強度。

6）加強混凝土在凝結硬化期間的養(yǎng)護、養(yǎng)護不良是造成混凝土開裂的直接原因，也會使混凝土的其他品質下降，特別是干燥多風的氣候中和大氣溫度較低時，澆筑混凝土時更應注意及時對混凝土進行養(yǎng)護，前者應注意干燥，使混凝土中水分蒸發(fā)過快而產生塑性收縮發(fā)生裂縫。后者應注意采用覆蓋保溫養(yǎng)護或用蒸氣養(yǎng)護，延長養(yǎng)護時間，否則因混凝土內、外溫差過大會造成混凝土產生裂縫。

5 結束語

在建筑工程技術日新月異的今天，混凝土整體地面在工業(yè)廠房工程、地下車庫工程、大型展館工程中應用非常廣泛，并且其質量要求也非常嚴格，不僅有承載力方面的要求，還有整體平整度，地面裂縫控制以及美觀的要求，這些嚴格的要求就必須使我們在施工之前做好全過程、全方位、全員性準備，方可取得良好的施工質量效果。本文筆者根據(jù)多年在工作中的實踐，對混凝土裂縫形成的原因及防治措施進行了闡述，供業(yè)內人士參考。

參考文獻

[1]戴鎮(zhèn)潮·大體積混凝土的防裂[J].混凝土，2001·

[2]覃維祖·混凝土的收縮、開裂及其評價與防治[J].混凝土，2001·