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混凝土裂縫成因分析與處理篇一

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混凝土結構在建設和使用過程中出現裂縫是一種普遍現象，這不僅對構筑物外觀產生影響，同時關系到構筑物的使用功能和耐久性，嚴重時會威脅構筑物安全，因此裂縫問題引起了人們的廣泛關注。作為人們用作建筑物主體的混凝土是當今土木工程極其重要的材料之一,其在現代工程建設項目中占有非常重要的地位。研究混凝土結構裂縫的產生原因和預防措施對混凝土結構的使用和安全有實際意義。

1.鋼筋混凝土結構裂縫的成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當溫度、濕度發生變化，地基產生不均勻沉降時，極容易產生裂縫。裂縫的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。

材料因素

(1).粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產生裂縫。

(2).骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。

(3).混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。

(4).水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

(5).水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。 施工因素

(1).混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接成因。

(2).水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。

(3).模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

(4).混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外

溫差較大更容易產生裂縫。

(5).避免在極端天氣條件下施工，可以減少砼結構的開裂情況。

設計因素

(1).設計結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中，構造處理不當，所產生的構件裂縫。

(2).設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫(偏心、應力過大等)。

(3).設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫(如墻板、樓板)。

(4).設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。

(5).設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

(6).各種結構縫設置不當等因素容易導致砼開裂。

外界因素

(1).地基變形。在鋼筋砼結構中，造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

(2).溫度變形。砼具有熱脹冷縮的性質，其線膨脹系數一般為1×10-5/0c°當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過砼的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積砼的裂縫等。

(3).濕度變形。砼在空氣中結硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等，通常是因為養護不良造成。砼的收縮值一般為0.2～0.4‰，其發展規律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物，通常是摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

(4).結構受荷。結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。如：拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作。在鋼筋混凝土設計規范中，分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0．2mm～0．3mm，對那些寬度超過規范規定的裂縫，以及不允許開裂的構件上出現裂縫，則應認為有害，需加以認真分析，慎重處理。

(5).徐變。砼徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也和很常見。據文獻記載受彎構

件截面砼受壓徐變，可以使構件變形增大2～3倍，預應力結構因徐變會產生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性能。

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(6).其他原因。如周圍環境影響，酸、堿、鹽等侵蝕，意外事件，火災、地震、裝修等。

2.混凝土裂縫的預防措施

混凝土裂縫的預防通常是針對其產生的原因作出的，一般從材料、配合比、配筋、澆筑、以及設計構造措施等方面進行。

材料選用

(1).水泥。根據工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2).粗骨料。適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應；有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規范及技術規范規定。

(3).細骨料。一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區砂、對運送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規范及技術規程規定。

(4).外摻加料。宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

(5).摻合料。采用摻合料和混凝土外加劑，可以明顯降低水泥用量、減少水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6).正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

(7).鋼筋品種、規格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(8).鋼筋的位置要正確，保護層過大或過小都可能導致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。

配和比

(1).配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；禁止任意增加水泥用量。

(2).混凝土運輸過程中，車鼓保持在每分鐘約6轉，并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達到理想效果。

(3).澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

配筋

(1).混凝土的`配筋對于收縮值起一定的約束作用。結構設計中經常忽略構造鋼筋的重要性，因而經常出現構造性裂縫。合理的配筋，特別是構造配筋，細一點密一點可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構造性裂縫的產生。

(2).施工中對鋼筋品種、規格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(3).鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度要盡量準確，不要超出規范規定；鋼筋表面應潔凈，鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

混凝土澆筑

(1).混凝土澆筑時應防止離析現象，振搗應均勻、適度；加強混凝土溫度的監控，及時采取防護措施，優化混凝土配合比。

(2).加強混凝土的早期養護，并適度延長養護時間，在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，更應及早進行噴水養護，在澆水養護有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。

(3).大體積混凝土施工，應做好溫度測控工作，采取有效的保溫措施，保證構件內外溫差不超過規定。

(4).開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結構。

(5).加強地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收，對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利的地質情況時，必須先對其加固處理，并經驗收合格后，方可進行下一步施工。

(6).合理安排施工順序。當相鄰建（構）筑物間距較近時，一般應先施工較深的基礎，以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建（構）筑物各部分荷載相差較大時，一般應施工重、高部分，后施工輕、低部分。

(7).避免在雨中或大風中澆灌混凝土。

(8).對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

(9).夏季應注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養護，必要時經試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

模板工程

(1).模板構造要合理，以防止模板間的變形不同而導致混凝土裂縫。

(2).模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動荷載）作用下，模板變形

過大造成開裂。

(3).合理掌握拆模時機。拆模時間不能過早，應保證早齡期砼不損壞或不開裂；但也不能太晚，盡可能不要錯過砼水化熱峰值，即不要錯過最佳養護時機。

設計措施

(1).建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，平面復雜的建筑物，容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。

(2).設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。

(3).控制建筑物的長高比，長高比越小，整體剛度越大，調整不均勻沉降的能力越強。

(4).正確設置變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理。

(5).合理地調整各部分承重結構的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。

(6).限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制，可以和其它結構縫合并使用。

(7).部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋砼梁，以適應窗臺的變形，防止窗臺處產生豎直裂縫。

(8).構件配筋要合理，間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處，宜增加附加橫向鋼筋。

(9).減少地基的不均勻沉降，在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度，不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調整地基的不均勻變形。

(10).層層設置圈梁、構造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，防止或減少裂縫。

(11).積極采用補償收縮混凝土技術：在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

(12).重視對構造鋼筋的認識：在結構設計中，設計人員應重視對于構造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。

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