浅析混凝土裂缝形成原因及应对措施
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摘 要：钢筋混凝土结构是我国目前最普遍的建筑结构之一，其耐久性、防火性能好，而且比砖混结构坚固、比钢结构造价更低等优点。由于混凝土抗拉强度低，所以混凝土承受的主要是压力作用，在压力作用下会体现混凝土的多种性能。随着混凝土应用越来越普及，混凝土出现的裂缝、蜂窝、漏筋、孔洞等问题随之增多，尤其是混凝土裂缝。据统计混凝土裂縫问题占工程质量投诉问题的20%以上，由此可见混凝土裂缝防治的重要性。
关键词：混凝土;裂缝;产生原因;防止措施
1 引言
混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材，是一种非均质脆性材料。其构件是带裂缝工作的。确切地说，混凝土在凝结硬化过程中就有微裂缝存在，这是因为混凝土中的水泥石和骨料在温湿度变化条件下产生不均匀的体积变形，而它们又粘结在一起不能自由变形，于是形成相互间的约束应力;一旦此约束应力大于水泥石和骨料间的黏结强度，以及水泥石自身的抗拉强度，就会产生微裂缝。
2 混凝土裂缝的产生原因
混凝土裂缝的形式是多种多样的，产生的原因也非常复杂，而非结构性裂缝约占混凝土结构裂缝的80%左右，是混凝土结构中的主要裂缝和常见裂缝。非结构性裂缝主要包括收缩裂缝、温度裂缝及沉陷裂缝三种。
2.1 收缩裂缝
收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇筑成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据有关试验测定，混凝土最终收缩量约为0.04%～0.06%。可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产生收缩裂缝。根据收缩裂缝的形成机理与形成时间，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。
2.2 温度裂缝
温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。表面温度裂缝走向无一定规律性，大面积结构温度裂缝常纵横交错。表面温度裂缝常发生在施工期间，宽度受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。
主要成因分析：表面温度裂缝多由温差较大引起。特别是大体积混凝土基础浇注后，在硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生较大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。
2.3 沉陷裂缝
沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与基础沉陷情况有关，可能出现在结构的上部或下部，一般与地面垂直。较大的贯穿性沉陷裂缝往往上下或左右有一定的差距，裂缝宽度受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。
主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或者存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝;②结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝;③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现;④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。
3 减少混凝土裂缝产生的防治措施
由于原材料质量问题、混凝土自身荷载或外荷载过大、温差、施工不当、养护不当引起了混凝土裂缝的产生。混凝土裂缝直接影响到建筑物的质量安全，因此为了最大程度减少混凝土裂缝现象，应该针对性地采取积极有效的措施来应对。
3.1 合适的材料配合比
混凝土的配合比要经过试验才能确定，满足设计结构需求，保证强度等级，只有这样才能保证混凝土的耐久性。在混凝土中石子和砂子占的比例较大，且砂子、石子在混凝土中主要起骨架作用。砂的含水量对于砂料的体积有较大的影响，石子的颗粒级配对水泥用量的大小也有较大影响，有效控制砂的含水量和石子的颗粒级配对于混凝土的自重具有显著的改善作用，合适的材料配合比对减小混凝土裂缝产生有所帮助。由于“三高”水泥对混凝土裂缝的影响越来越严重，减少或是替代这种水泥的使用对减少混凝土裂缝产生有所帮助，发明创造出新型混凝土也很有必要。
3.2 合理控制温差
大体积混凝土裂缝产生的原因主要是由于混凝土内外温差过大造成的，合理控制温差减少温差引起的裂缝很有必要。在新拌混凝土中，其模板失去水分会发生塑性收缩产生裂缝，而表面失水则是因为水化热产生的温度过高、热量过多在混凝土发生冷却收缩时还没有完全散失而导致裂缝产生。在新拌混凝土试验中，采用了人工拌合法和机械搅拌法进行试验，在合理时间内均匀搅拌混凝土，通过模拟现场施工条件下所用混凝土的温度变化得出数据分析和研究。所以控制温度差或者是采用发热量较小的材料对大体积混凝土的裂缝很有效。
3.3 标准规范化施工
施工质量问题一方面是由于和易性不好导致难以获得均匀密实的混凝土，另一方面是施工人员的问题造成的质量问题。在开始工作之前，施工人员和管理人员应该接受一定的培训，熟悉和掌握本工种技术操作流程和严格按照规定执行任务，不得有违规操作。工程项目应该注重建筑物的质量，不能够一味追求经济效益，在当今社会这个转型期，思维方式和理念都应该与时俱进，改革创新是很有必要的。在这个改革创新的时代，我们更应该重视的是建筑物的质量安全，再是建筑物的功能性、经济效应等其他方面的事情，规范化施工是很有必要的。
3.4 注重混凝土养护
为了减缓混凝土裂纹或裂缝的产生，可以在混凝土养护阶段通过减缓水分蒸发和散失来实现。混凝土养护的方法有很多种类，建议可以采取简便有效的措施，以造价最合理的方式来达到此目的。一方面可以采取对混凝土表面进行遮盖，减少表面混凝土的暴露时间等措施来减缓和避免水分过快的蒸发。另一方面采取洒水、喷涂薄膜等养护措施来减缓水分的散失。混凝土的养护阶段必不可少且十分重要，可以通过采取措施在此阶段减缓裂缝的产生。
4 结束语
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，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，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。
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