深入解析混凝土裂缝的成因及控制措施
【摘 要】针对混凝土出现的裂缝进行科学分析，找出成因，提出控制措施和解决方法。
标签 混凝土；裂缝；成因；措施；处理 1 前言
当今商品混凝土技术先进、质量稳定、泵送方便，为工程的优质、快速和文明施工发挥了积极的作用。但商品混凝土的和易性好、塌落度大、外加剂多等特性，常常导致商品混凝土施工的结构出现裂缝。这些裂缝的出现不是使结构满足不了设计荷载或耐久性要求就是渗漏难止，使人非常头痛。故认真分析混凝土裂缝产生的原因，拿出行之有效的对策和控制措施，对每位工程建设者的意义重大。
2 裂缝成因
混凝土是由水泥、骨料和水组成，在温度和湿度变化的条件下硬化并产生体积变形，且各种材料的变形不一致，就决定了其是一种非均质脆性收缩材料，故严格来说，无裂缝的混凝土几乎没有。根据国内外学者科学研究：室外混凝土贯穿裂缝宽度≥0.3mm的为有害裂缝，室内混凝土贯穿裂缝宽度≥0.6mm的为有害裂缝。综合来讲，导致混凝土裂缝产生的根源是材料配比、施工、养护等方面因素，下面就从以上因素具体来说明。
2.1 材料、配合比的影响
水泥用量和品种是影响混凝土收缩的重要因素。试验表明，水泥水化反应所产生的凝胶体积，小于水泥与水的体积之和，引起混凝土的收缩。如硅酸盐水泥，每100kg水泥完全水化后，总体积减少7-9ml。混凝土的水泥用量越大，需水量越多，形成的胶凝就越多，收缩就越大。水泥凝胶收缩主要是由C3A（铝酸三钙）引起的。C3A水化后的体积收缩达到23%，是化学收缩最严重的物质。对于纯熟水泥，C3A含量越高，混凝土的化学收缩就越大。如矿渣水泥和火山灰水泥，其需水量较大，收缩也大；早强水泥和粉煤灰水泥，其需水量较小，收缩也小。
用水量是影响混凝土收缩的主要因素，一是因为用水量的增加，使混凝土结构内部毛细孔的数量增加；二是泌水增加了，使混凝土中更多的毛细孔相贯通，毛细孔中的水分蒸发更快，从而增大混凝土的塑性收缩和干燥收缩。所以在保持水灰比和塌落度相同的条件下，通过外加剂减少用水量，可减少混凝土的收缩。
骨料对混凝土收缩的影响也不容忽视。粒径小、针片状含量多、细度模量小的骨料，因其比表面积较大，需要较多的胶凝材料包裹，水泥用量和用水量也相印增加，也加大混凝土的收缩；颗粒级差的粗骨料，因其骨料间的空隙较多，需要较多的细骨料和胶凝材料填充，水泥用量和用水量也较大，混凝土的收缩也较大。含有粘土的骨料，由于粘土减弱骨料对水泥的抑制作用及自身容易收缩，进一步加剧混凝土的收缩。
2.2 施工的影响
现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性；多度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水收缩，导致混凝土板表面龟裂。而模版、垫层在浇筑混凝土之间前洒水不够，过于干燥，则模板饮水量大，引起混凝土的收缩，
产生裂缝。
2.3 后期养护的影响
混凝土养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因，过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护，由于受风吹日晒，混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥胶结缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。
特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。 3 裂缝的控制措施
混凝土的抗拉强度一般在2-3MPa，弹性模量一般在（2-4）×104 MPa，根据ε=δ/E可知，混凝土的允许应变为万分之一左右，而混凝土实际收缩在（4-8）×10-4，实际收缩大于允许应变范围，显然，混凝土的裂缝是不可避免的，关键在于控制混凝土的收缩。根据以上分析，控制好混凝土的裂缝，应抓好以下几方面工作：
3.1 材料、配合比方面的控制
根据结构选择合适的混凝土等级及水泥品种等级，掺合适量的I级粉煤灰，可减少混凝土的收缩。选用形状与级配好、吸水率低、含泥量低、弹性模量大的骨料，可减少骨料间的空隙率，将少水泥胶凝的用量，从而减少混凝土的收缩。
严格控制混凝土用水量和塌落度。混凝土塌落度与施工条件和要求密切相关，直接影响混凝土的用水量。适当降低混凝土塌落度，有利于减少混凝土收缩。配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的捣浇工艺、构件的截面等情况，根据现场反馈情况及时调整施工配合比。
3.2 施工方面的控制
混凝土入模前，现场须认真检查模版系统的强度、刚度、稳定性、密封性等各项指标，并应淋水湿润。模板的好坏是保证钢筋混凝土施工的首要前提，模板面的密封性是保证混凝土浆液不外漏的关键。
施工中应用正确的振捣方式跟进，使混凝土振捣密实，要调转作业面，应用人工铲调或人工耙运方式，严禁用振动棒将一处的混凝土振赶淌至另一处，因为这种不当的方式不是造成混凝土分层离析就是造成混凝土中的砂浆向低处流淌，致使低处的混凝土浆多石少，为高低界面处混凝土沉实不均而产生界面裂缝留下隐患。商品混凝土一般塌落度都比较大，凝结时间较长。施工现场应加强二次混凝土振捣，二次振捣可以使混凝土更密实，消除混凝土的塑性沉降而引起的内分层，阻断泌水的连贯通道，改善骨料界面结构，可以很好地提高混凝土的强度及抗裂能力。
3.3 后期养护的控制 混凝土浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后，对板面及时用保水材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日暴晒。对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题，采取必要的降温措施（埋设散热孔、循环冷水排热等）采用低热矿渣水泥、掺合料、缓凝剂、减少水泥用量，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇筑成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行隔绝养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝，有条件时采用蓄水或流水养护，周期为14-28天。
混凝土拆模时间应严格控制，混凝土的侧模对混凝土有保温保湿作用，故在允许的条件下，最好晚拆侧模；底模拆除要根据7天试块的检测报告计算拆模时
间，一定要保证混凝土达到规范要求的拆模强度，否则结构不仅会产生超前受载裂缝，而且极容易出工程质量事故。
4 裂缝的处理
对现场混凝土结构已出现裂缝的部位，应根据裂缝的深浅程度，采取不同的裂缝修补措施进行修复。对于一般表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用水泥浆修补，或凿除后用高强度水泥浆修补；
对于深层或贯穿裂缝，应沿裂缝凿槽后进行高压灌浆补强处理；当出现裂缝面积较大时，应检验其结构安全性，必要时可在构件表面增做一层钢筋网片，以提高板的整体性，再做修补。
5 结语
裂缝是建筑物常见的通病，影响建筑物的稳定性和耐久性。要全面消除混凝土裂缝需要混凝土搅拌站、设计人员与施工单位一道共同努力，形成一个混凝土搅拌站控制商品混凝土质量及出机温度、设计人员控制沉降与伸缩的结构设计、施工人员控制混凝土浇捣质量及保护的裂缝控制体系。只要科学管理，就能减少裂缝的产生。
深入解析混凝土裂缝的成因及控制措施
