混凝土开裂原因浅谈

混凝土开裂原因浅谈

刘大燕

连云港泰广混凝土有限公司江苏连云港222000

摘要：混泥土裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种病害现象，不同的裂缝会产生不同的危害，因此对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大，保证建筑物和构件安全、稳定地使用。

关键词：混凝土；开裂；原因

混凝土结构裂缝，是混凝土结构工程施工过程中经常出现的裂缝病害现象，对其科学控制，要通过缜密的结构应力预控计算，考虑不同龄期的温度和温差变化态势，形成混凝土结构施工的参数，同时进行混凝土配合比控制、搅拌、浇筑、养护等一系列工序，有效预防结构裂缝的出现。

1混凝土早期开裂机理

混凝土的收缩变形主要包含水化收缩、温度变形、失水变形、徐变四部分。混凝土产生收缩变形，但受到混凝土本身内部或外部的约束，混凝土就产生了约束拉应力，当拉应力超过其抗拉强度时，混凝土裂缝便产生了。混凝土早期的收缩包括塑性阶段的收缩和硬化初期的收缩，而硬化初期收缩又包括水化热冷缩与干燥收缩两部分。塑性收缩是由泌水沉降引起的。混凝土收缩受到约束时，便产生了内拉应力，这是由混凝土断面湿度分布梯度引起的。湿度梯度越大，内应力就越大。混凝土的最大拉应力通常在混凝土表面。在混凝土硬化过程中，混凝土的弹性模量和抗拉强度都以一定的速度增长，当弹性模量增长的速度大于抗拉强度增长的速度时，就容易开裂。同样，混凝土浇筑时水化作用产生的温度梯度也会引起开裂。综上所述，早期裂纹取决于混凝土内部的湿度梯度与温度梯度，收缩值、弹性模量与抗拉强度增长速度等。

2混凝土开裂原因

2.1设计原因

施工最显著的特点是环境温度高，相对湿度较小。这些对于新拌以及硬化后的混凝土除有利的一面外也产生许多不利影响：

（1）设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。（2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。（4）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。（5）设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。（6）菏载收缩，使用环境温度变化，管线配置不当，保护层厚度不足，抗温度收缩配筋不足。

2.2材料原因

（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。[3]（2）骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。（4）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。（5）水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

2.3混凝土配合比设计原因

（1）设计中水泥等级或品种选用不当。（2）配合比中水灰比（水胶比）过大。（3）单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。（4）配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。（5）配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.4施工及现场养护原因

（1）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，诱导裂缝的产生。（2）拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。（3）连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。（4）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。（5）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。（6）大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。（7）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。（8）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。（9）现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。

但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。

2.5使用原因（外界因素）

（1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。（2）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。（3）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。（4）意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。（5）使用中短期或长期超载。（6）结构构件各区域温度、湿度差异过大。

3混凝土开裂处理方法

根据以上对混凝土开裂原因的分析，特查阅相关资料[4]，总结出以下7种混凝土开裂处理方法。

3.1表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏

3.2填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。

3.3灌浆法

此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2——0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

3.4.结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。

3.5混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3.6电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

3.7仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

[1]郭永圣，李岳顺，黄全华。浅谈屋面混凝土开裂原因与防治措施[J].四川建材，2014，03：210-211.

[2]毛登文，吴江，凌斌，周海贵，王强。超大面积屋面混凝土施工质量控制[J].建筑施工，2014，10：1139-1140.

[3]何雄。别墅斜屋面渗漏原因分析及防治措施[J].山西大同大学学报（自然科学版），2014，06：67-70.