浅谈砼结构裂缝的常见种类的成因及砼自身组成材料的控制措施_混凝土结构裂缝控制

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浅谈混凝土结构裂缝的常见种类的成因 及混凝土自身组成材料的控制措施

一、常见的混凝土结构裂缝种类及成因

1、塑性收缩裂缝；

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩产生的主要原因：混凝土在终凝前，由于表面失水过快，毛细管形成凹液面，由于表面张力作用，使得混凝土体积收缩，而此时混凝土的已接近硬化、失去塑性变形能力而强度极低，无法抵抗体积收缩，因此产生开裂。

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝随机分布，长短不一，互不连贯。较短的裂缝一般长20~30cm，较长的裂缝可达2~3m，宽1~5mm。深度一般不大，但薄板结构可能贯穿。

2、沉降收缩裂缝；

沉降收缩指混凝土在浇筑以后，由于混凝土各组分密度不同，密度大的颗粒趋于下沉，而水则有趋于向表面上浮，造成在混凝土表面的泌水，从而使得硬化混凝土体积减少。

混凝土失水较快而产生的收缩若有钢筋或粗集料限制收缩时，沿钢筋或集料开裂。在大厚度的构件中，混凝土浇筑后数小时，即可发生这种裂缝，其原因是混凝土的塑性坍落受到或顶部钢筋的抑制。

3、混凝土的干缩裂缝；

混凝土置于不饱和空气中，因水分散失而引起的体积减缩。

干缩裂缝的产生原因系混凝土内外水分蒸发速率不同引起：混凝土表面暴露于干燥空气中，水分蒸发快，变形大，内部湿度变化较小变形较小，对表面干缩变形产生约束，行程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。

混凝土在硬化过程中的干燥收缩引起的体积变化受到约束时，如两端固定梁、高配筋率梁，或浇筑在老混凝土或坚硬岩基上的新混凝土，都可能产生裂缝。干缩裂缝的宽度有时很大，甚至会贯穿整个构件。

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6、沉陷裂缝； 沉陷裂缝产生原因：

（1）.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，（2）.模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，如冬季施工。

主要预防措施：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前进行必要的夯实和加固；二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

7、混凝土的碱—集料反应裂缝；

混凝土加水拌和后，水泥中的碱不断溶解，碱液与活性集料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱—硅胶，从周围介质中吸水膨胀，其体积可增大到3倍，而混凝土胀裂，其特点是裂缝中有白色沉淀的胶体，呈杂乱的“地图”状。

碱—集料反应裂缝出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，应在施工中采取有效措施进行预防。

预防措施：

（1）.选用不含活性SiO2的砂石集料；（2）.选用低碱水泥和低碱或无碱分的外加剂；

（3）.掺加合适的掺合料、锂盐有抑制碱集料反应作用。

8、荷载作用产生的裂缝。

构件在作用下产生内力弯矩，当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时，即出现垂直于构件纵轴的裂缝。当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时，将产生斜向裂缝。

（1）.结构基础不均匀沉陷引起的裂缝

当结构的基础出现沉陷不均匀时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

（2）.结构、基础沉陷引起的裂缝

在过分凹凸不平的基础上进行浇筑，或模板沉陷、移动或斜面浇筑的混凝

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（6）、减水剂

减水剂的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

(7)、引气剂

引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上可增强混凝土的抗裂性能。

应注意的是:外加剂不能掺里过大，否则会产生负面影响，在GB 8076中规定，掺有外加剂的混凝土，28d的收缩比不得大于135 %，即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35 %。

(8)、增强纤维

掺入聚丙烯纤维（PP纤维)有助于降低混凝土的塑性裂缝。

2、配合比控制

(1)、合理的集料粒径、级配

①.级配良好时，混凝土体系的空隙率较小。

②.粗集料:在级配良好条件下，粗集料粒径适当增大，体系的空隙率减小，总表面积越小，每立方米水泥用量降低，有利于防止裂缝的产生。

③.细集料:宜采用级配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因其孔隙率小，总表面积小，可以减少混凝土的用水量和水泥用量。

④控制集料尤其是细集料的含泥量，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重。

(2)、采用各种措施，尽量降低混凝土水灰比

混凝土的用水量、水灰比、水泥用量对干缩均有影响，且互相有关联。试验表明，用水量的影响更大一些。

3、施工工艺（1）、养护

①.混凝土的良好养护是裂缝控制的重要技术措施。②.混凝土的良好养护，在于保持适宜的温度、湿度条件。

③.表面混凝土容易丧失水分导致开裂。因此混凝土浇筑后的最初几天是养

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⑾.凝土浇筑完毕后，应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润，这样既减少温度裂缝，又防止干缩裂缝的发生，促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇筑完毕后12~18h内立即开始养护，连续养护时间不少于28d或设计龄期。（4）、温度裂缝的控制和防止措施

①.地下室外墙混凝土在施工阶段常常会出现不同程度、不同数量的开裂，裂缝多为竖向裂缝。裂缝的主要原因是混凝土在干燥收缩时受到钢筋、便捷约束后拉裂而产生的。

②.地下室混凝土开裂通常发生在浇筑后15d内，裂缝沿墙长每2~3m一道，根部及顶部几乎没有。

③.裂缝开展与地下室形状、设计构造、外墙长度、配筋及施工条件等都有一定的关系。

④.当混凝土温度高于气温时应适当考虑延迟拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。此时混凝土表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，出现“温度冲击”现象，导致产生裂缝。

⑤.拆除模板后，不可用冷水直接浇于混凝土表面，应及时在表面覆盖保温材料，如泡沫海棉等，防止混凝土表面产生过大的温度梯度。⑥.混凝土应同时注意保湿，防止干缩产生。

⑦.混凝土的温度裂缝往往与干缩裂缝共同发生。在保温的同时，保持混凝土的湿度，两者应兼顾。

⑧.混凝土中合理配置钢筋或者掺入纤维材料是混凝土的裂缝控制的主要技术措施。

⑨.加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小。因此钢筋的直径细而间距密时，有利于提高混凝土抗裂性。⑩.混凝土裂缝控制的工程措施

◆钢筋的问距、尺寸、保护的厚度要严格按设计和规范要求加以控制，外墙内外层钢筋之间用方箍加以支撑，纵横向钢筋采用每点绑扎。

◆混凝土浇筑时，布料厚度控制在60cm左右，下料高度不超过3m，震动时要快插慢拔，暗柱和暗梁处仔细振捣。