论文部分内容阅读
【摘 要】本人结合工程质量管理实践，吸取前人的经验教训，谈谈混凝土裂缝成因及预防措施，值得参考。
【关键词】混凝土裂缝;分类;成因;预防措施
混凝土结构具有抗力性好，耐久性好，造价低，材料可塑性强，与钢筋结合能发挥最大作用等优点，被建筑业广泛采用，但也存有一些弱点,如均匀性差、离散性大，容易产生裂缝，混凝土裂缝是工程建设中存在的一个普遍现象，同时因混凝土裂缝导致用户投诉的案例屡见不鲜，因此混凝土裂缝这一质量通病一直困扰着工程界。
1.混凝土裂缝的分类
裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。从裂缝外观看可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测仪等物理检验手段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从混凝土内部的裂缝中渗透出来。
宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm的裂缝是无害的，但这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。 宏观裂缝可分为以下几种：
1.1收缩裂缝
在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中，梁、板、柱等小块体构件。混凝土收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。
1.2超载裂缝
混凝土构件超荷载使用时，造成变形、失稳或因疲劳等原因产生裂缝。一般均发生在构件受弯矩最大的部位，成条状，但分布不象收缩裂缝那样均匀，扩展方向也相反，一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因，往往是施工阶段在构件上不适当地施加施工荷载或者是上部建筑过早施工。另外，温度应力影响也是原因之一。
1.3沉降裂缝
因地基差异沉降或构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30°～40°角方向发展，宽度因荷载大小而异，与成降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须在设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。
1.4龟裂裂缝
施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状或散射状，无规律，长度、宽度也不一致。
1.5疏松裂缝
混凝土浇筑时因下料不均，致使混凝土材料离析，或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到混凝土表面，当然容易发现，如果只产生在混凝土内部，则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等，视下料或振捣情况而异。
2.混凝土裂缝的成因
混凝土是由多种材料组成的一种混合体，且又是一种脆性材料，产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等等。常见裂缝有温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、化学反应引起的裂缝等等。
2.1温度裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面于缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
2.2干缩裂缝
干缩裂缝的产生主要是由混凝土内外蒸发程度的不同引起。受外部条件的影响，混凝土表面水分损失快，变形较大；内部湿度变化较小，变形较小。较大的表面于缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。
2.3塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
2.4沉陷裂缝
沉陷裂缝产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动导致，地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
2.5化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。
3.混凝土裂缝应对措施
根据混凝土裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
3.1设计方面
在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
3.2施工及养护方面
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在90%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：
3.2.1加强混凝土振捣控制。混凝土浇捣过程应做到充分振捣又避免过振，防止漏振。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。浇筑混凝土时应根据不同混凝土的坍落度灵活掌握振捣时间，尽量避免在雨中浇筑混凝土。
3.2.2控制好配合比，配合比中水灰比越大,单方水泥用量越大,用水量越大,导致收缩量越大。配合比中砂率、水灰比不当易造成和易性差,导致混凝土离析、泌水、保水性不好,增加收缩值。
3.2.3大体积混凝土施工应采取二次振捣、二次抹面工艺,以排除积水和混凝土内部多余游离水分和气泡,增强混凝土的密实度,杜绝表面收缩而产生裂缝。
3.2.4 采取合理的养护措施，养护是使混凝土正常硬化的重要手段。
3.3材料选用方面
3.3.1选用质量稳定、水化热低的水泥。水化热是水泥熟料水化所放出的热量。为使砼减少升温，可以在满足设计强度要求的前提下，减少水泥用量，尽量选用中低热水泥。一般工程可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。掺入减水剂和微膨胀剂。
3.3.2掺加一定数量的减水剂或缓凝剂，可以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。而掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，也可以减少砼的温度应力。掺入粉煤灰外掺剂。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥，不仅可降低水化热，还改善砼的塑性。
3.3.3骨料的选用。连续级配粗骨料配制的砼具有较好的和易性，较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。另外砂、石含泥量要严格控制。砂的含泥量小于2%，石的含泥量小于1%。
4.结束语
综上所述，混凝土裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，完善设计及加强施工等方面的管理，只要认真的对待并加以防范，我相信混凝土裂缝问题能控制在最低限度。
【关键词】混凝土裂缝;分类;成因;预防措施
混凝土结构具有抗力性好，耐久性好，造价低，材料可塑性强，与钢筋结合能发挥最大作用等优点，被建筑业广泛采用，但也存有一些弱点,如均匀性差、离散性大，容易产生裂缝，混凝土裂缝是工程建设中存在的一个普遍现象，同时因混凝土裂缝导致用户投诉的案例屡见不鲜，因此混凝土裂缝这一质量通病一直困扰着工程界。
1.混凝土裂缝的分类
裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。从裂缝外观看可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下，但是要比肉眼可见的即宏观裂缝多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝，在荷载不超过设计规定的条件下，一般视为无害。用实体显微镜观察、X射线或超声波探测仪等物理检验手段都可鉴定出这种裂缝。另外一种最直接的方法就是用渗水观察，一定压力的水可以从混凝土内部的裂缝中渗透出来。
宏观裂缝宽度在0.05mm以上，并且认为宽度小于0.2～0.3mm的裂缝是无害的，但这里必须有个前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。 宏观裂缝可分为以下几种：
1.1收缩裂缝
在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状，很少交叉。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中，梁、板、柱等小块体构件。混凝土收缩裂缝危害较大，尤其是暴露在大气中的构筑物，影响更大。如不加以防止，可能会造成严重后果。
1.2超载裂缝
混凝土构件超荷载使用时，造成变形、失稳或因疲劳等原因产生裂缝。一般均发生在构件受弯矩最大的部位，成条状，但分布不象收缩裂缝那样均匀，扩展方向也相反，一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因，往往是施工阶段在构件上不适当地施加施工荷载或者是上部建筑过早施工。另外，温度应力影响也是原因之一。
1.3沉降裂缝
因地基差异沉降或构件接合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直，或成30°～40°角方向发展，宽度因荷载大小而异，与成降值成比例。沉降裂缝危害极大，并且极难处理。因此必须在设计上采取有效措施，施工、使用中也要加强观测、监视。
1.4龟裂裂缝
施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生，其中以养护环节为关键。裂缝成龟壳状或散射状，无规律，长度、宽度也不一致。
1.5疏松裂缝
混凝土浇筑时因下料不均，致使混凝土材料离析，或因漏振、过振而产生的疏松状态裂缝。如果它延续到混凝土表面，当然容易发现，如果只产生在混凝土内部，则不能直接表现出来。这种疏松带长度不等，视下料或振捣情况而异。
2.混凝土裂缝的成因
混凝土是由多种材料组成的一种混合体，且又是一种脆性材料，产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格(如碱骨料反应)，模板变形，基础不均匀沉降等等。常见裂缝有温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、化学反应引起的裂缝等等。
2.1温度裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面于缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。
2.2干缩裂缝
干缩裂缝的产生主要是由混凝土内外蒸发程度的不同引起。受外部条件的影响，混凝土表面水分损失快，变形较大；内部湿度变化较小，变形较小。较大的表面于缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。
2.3塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
2.4沉陷裂缝
沉陷裂缝产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动导致，地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
2.5化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。
3.混凝土裂缝应对措施
根据混凝土裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，归纳起来，可以从以下几个方面着手：
3.1设计方面
在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
3.2施工及养护方面
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在90%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此，施工阶段是裂缝预防的主要阶段，在施工阶段要注意以下几个问题：
3.2.1加强混凝土振捣控制。混凝土浇捣过程应做到充分振捣又避免过振，防止漏振。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。浇筑混凝土时应根据不同混凝土的坍落度灵活掌握振捣时间，尽量避免在雨中浇筑混凝土。
3.2.2控制好配合比，配合比中水灰比越大,单方水泥用量越大,用水量越大,导致收缩量越大。配合比中砂率、水灰比不当易造成和易性差,导致混凝土离析、泌水、保水性不好,增加收缩值。
3.2.3大体积混凝土施工应采取二次振捣、二次抹面工艺,以排除积水和混凝土内部多余游离水分和气泡,增强混凝土的密实度,杜绝表面收缩而产生裂缝。
3.2.4 采取合理的养护措施，养护是使混凝土正常硬化的重要手段。
3.3材料选用方面
3.3.1选用质量稳定、水化热低的水泥。水化热是水泥熟料水化所放出的热量。为使砼减少升温，可以在满足设计强度要求的前提下，减少水泥用量，尽量选用中低热水泥。一般工程可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。掺入减水剂和微膨胀剂。
3.3.2掺加一定数量的减水剂或缓凝剂，可以减少水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰值期。而掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，也可以减少砼的温度应力。掺入粉煤灰外掺剂。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥，不仅可降低水化热，还改善砼的塑性。
3.3.3骨料的选用。连续级配粗骨料配制的砼具有较好的和易性，较少的用水量和水泥用量以及较高的抗压强度。另外砂、石含泥量要严格控制。砂的含泥量小于2%，石的含泥量小于1%。
4.结束语
综上所述，混凝土裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，完善设计及加强施工等方面的管理，只要认真的对待并加以防范，我相信混凝土裂缝问题能控制在最低限度。