混凝土裂缝主要形式与预防措施

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混凝土裂缝主要形式与预防措施

1 温度裂缝

混凝土裂缝主要形式与预防措施

1.1 产生的原因和特征

水泥水化过程中产生大量的热量，从而使混凝土内部温度升高，在浇筑温度的基础上，通常升高35℃左右。如果没有降温措

施或浇筑温度过高，混凝土内部温度高达80～90℃的情况也时有发生。由于热量的传递、积存，混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3～5d，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度低，形成温度梯度，造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比，温度越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时，就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3～5d，初期出现的裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大，甚至达到贯穿的情况。总而言之, 温度应力是引起混凝土施工裂缝的主要原因。应严格控制施工期间混凝土的温度应力变化, 以达到从根本上控制和预防混凝土施工裂缝的发生。

１．２温度裂缝的控制措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关。混凝土越厚，水泥用量越大，水化热越高的水泥，其内部温度越高，形成温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土，其形成的温度应力与其结构尺寸相关，在一定尺寸范围内，混凝土结构尺寸越大，温度应力也越大，因而引起裂缝的危险性也越大，这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用

量。因此，为更好地控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算，并取得设计单位的同意后。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度，可以采取以下方法：①降低原料温度，每１ｍ３混凝土中集料所占重量最大，所以最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时，为了防止太阳直接照射，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，必要时可向集料喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗集料；②在搅拌混凝土时加冰块冷却；③生产混凝土时避开当天高温时段；④对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。

2 沉陷(塑性)收缩裂缝

2.1 产生的原因和特征

这种裂缝产生的原因主要是混动性过大和流动性不足以及不均匀，在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够，当混凝土沉陷时受到钢筋、模板抑制以及模板移动、基础沉陷所致。裂缝在混凝土浇筑后1～3 小时出现，裂缝的深度通常达到钢筋上表面。

2.2 影响因素和防止措施

（1）要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3 以下，水灰比在0.6 以下，在满足泵送和浇筑要求时，宜尽可能减少坍落度；

（2）掺加适量、质量良好的泵送剂和掺合料，可改善工作性和减少沉陷；

（3）混凝土搅拌时间要适当，时间过短、过长都会造成拌合物

均匀性变坏而增大沉陷；

（4）混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分；

（5）混凝土应振捣密实，时间以10～15s/次为宜，在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣。在混凝土浇筑1～1.5h 后，混凝土尚未凝结之前，对混凝上进行两次振捣，表面要压实抹光；

（6）在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和覆盖。 3 干缩裂缝的成因及控制

3．１干缩裂缝产生的原因

混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝多在表面

出现，形状不规则，长短不一，呈龟裂状，深度一般不超过５０ｍｍ，但薄板结构如果混凝土中掺加有含泥量大的粉砂则可能穿透。此类裂缝的主要原因是混凝土浇注后３～４ｈ左右其表面没有被覆盖，特别是平板结构在炎热或大风干燥天气条件下，混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的高水化热等原因造成混凝土产生急剧收缩，而此时混凝土强度几乎为零，不能抵抗这种变形力而导致开裂，从混凝土中蒸发和被吸收水分的速度越快，干缩裂缝越易产生。而预拌混凝土公司为了满足施工现场的可泵性、流动性，其出机混凝土坍落度和砂率较大，加之夏季高温中为降低坍落度损失，以及大体积混凝土中均掺缓凝剂，早期强度较低，所以水分特别容易散失，

表面容易形成裂缝。

3．２干缩裂缝的控制措施

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（１）合理选择水泥品种。一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以，从减少收缩的角度出发，宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。

（２）控制水泥用量。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量。

（３）用水量的把握。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比，为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。因此水灰比越大，干燥收缩越大。（４）最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。泵送混凝土宜适当加大砂率。

（５）化学外加剂的选用。掺加减水剂、泵送剂，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术可以减小干燥收缩，

（６）正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温保湿养护，对减少干燥收缩有一定作用。

4 基础变形引起的裂缝

因原有地基条件的改变、不准确的试验资料，基础置于滑坡体及其分期建造，地基冻胀，过大的结构荷载、地基地质及结构基础类型的差异，活动断层及溶洞等地质段欠佳，地质勘察精度不达标等，导致水平位移及基础竖向的不均匀沉降的发生，且混凝土结构的抗拉能力低于结构内出现的附加应力，致使结构发生开裂。

4.1 可通过以下措施预防基础变形造成的裂缝

一是加大检查和验收地基的力度，完成基坑开挖后，需告知监理单位及时进行现场验收，某些地基很复杂，基坑开挖完成后设计方需要求勘察补钻探，若探出的地质状况不好，一定要先进行加固，如果验收合格下面的的施工即可开始。二是基槽的开挖施工最好不对其原状结构造成扰动。三是对建筑物的长高比做好控制，整体刚度随长高比的缩小而增大，也有助于不均匀沉降的调整。四是对各阶段承重结构的受力状况的调整需合理可行，使荷载能够均匀分布，避免太集中的受力。五是沉降缝的布设方位要准确。

5 冻胀引起的裂缝

如果大气气温在零度以下，冻结了吸水饱和的混凝土，游离的水变成了冰，体积膨胀9%，使混凝土产生了膨胀应力；此外，微观结构内的混凝土凝胶孔的过冷水发生重分布及迁移造成渗透压，增大了混凝土的膨胀力，致使混凝土强度下降，发生了裂

缝。

5.1 对于冻胀引起的裂缝主要预防措施

冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6 施工工艺引起的裂缝

有关施工工艺的内容较多，其中，振捣施工时出现的疏漏及缺陷、砼的搅拌、浇筑和运输，以上比较常见，均有可能导致裂缝的出现；模板构造不合理，拆模较早、支撑刚度不够、漏浆及漏水等均可引起砼出现开裂现象；对砼的养护过程中，裂缝与早期的养护质量有密切的关联；分层或分段浇筑混凝土时，若接头部位的处理不当，则裂缝易发生在施工缝与新旧混凝土间；施工质量的控制不佳，对混凝土配合比随意套用，水泥材料、水和砂石的计量不精确，降低了密实度及和易性等其他特性，造成混凝土强度不达标，同时开裂现象也会发

6.1 可通过如下措施预防施工工艺中发生的裂缝

（1）配合比设计的用水量和水灰比不宜过高，使水泥用量降低。

（2）严格根据施工图来配置钢筋，特别要注重如下几点：

钢筋的数量、品种和规格及代用，一定要对其与构件抗裂性能的关联一起注意。

（3）模板构造应合理，支架及模板的刚度应符合要求，拆模时

机要准确。

（4）喷水养护应及时进行，若碰到问题，或无法确保其充分湿润，可利用保湿材料将其覆盖。

（5）对施工顺序的安排应合理可行。若相邻建（构）筑物间距过小，往往应先由较深的基础开始施工，避免基坑开挖对已建基础的地基础造成破坏。若建（构）筑物各部分荷载相差过大，应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

7 结语

要使混凝土施工不产生裂缝, 就必须结合工程现状, 施工环境, 认真分析施工条件, 严把材料质量关, 规范支模、配料、运料、搅拌、振捣、拆模等施工环节, 控制混凝土入料温度, 按要求及时养护, 进而达到提高混凝土施工技术之目的,有效控制混凝土施工裂缝发生, 确保混凝土施工满足工程质量要求, 使混凝土施工达到峻工验收时的优良工程。总之,通过预防措施, 混凝土施工裂缝是完全可以避免的。

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混凝土裂缝主要形式与预防措施 [篇2]

混凝土结构在建设和使用过程中出现裂缝是一种普遍现象，这不仅对构筑物外观产生影响，同时关系到构筑物的使用功能和耐久性，严重时会威胁构筑物安全，因此裂缝问题引起了人们的广泛关注。作为人们用作建筑物主体的混凝土是当今土木工程极其重要的材料之一,其在现代工程建设项目中占有非常重要的地位。研究混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施对混凝土结构的使用和安全有实际意义。

1.钢筋混凝土结构裂缝的成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当温度、湿度发生变化，地基产生不均匀沉降时，极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

材料因素

(1).粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。

(2).骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、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。施工因素

(1).混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。

(2).水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。

(3).模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

(4).混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外

温差较大更容易产生裂缝。

(5).避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。

设计因素

(1).设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，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).各种结构缝设置不当等因素容易导致砼开裂。

外界因素

(1).地基变形。在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

(2).温度变形。砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/0C°当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。

(3).湿度变形。砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2～0.4‰，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。

(4).结构受荷。结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0．2mm～0．3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

(5).徐变。砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构

件截面砼受压徐变，可以使构件变形增大2～3倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

(6).其他原因。如周围环境影响，酸、碱、盐等侵蚀，意外事件，火灾、地震、装修等。

2.混凝土裂缝的预防措施

混凝土裂缝的预防通常是针对其产生的原因作出的，一般从材料、配合比、配筋、浇筑、以及设计构造措施等方面进行。

材料选用

(1).水泥。根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

(2).粗骨料。适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3).细骨料。一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4).外掺加料。宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

(5).掺合料。采用掺合料和混凝土外加剂，可以明显降低水泥用量、减少水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6).正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

(7).钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(8).钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。

配和比

(1).配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。

(2).混凝土运输过程中，车鼓保持在每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失，可以掺一定的外加剂以达到理想效果。

(3).浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。

配筋

(1).混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性，因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。

(2).施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(3).钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

混凝土浇筑

(1).混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。

(2).加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

(3).大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。

(4).开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。

(5).加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。

(6).合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

(7).避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

(8).对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

(9).夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

模板工程

(1).模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。

(2).模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形

过大造成开裂。

(3).合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。

设计措施

(1).建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。

(2).设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

(3).控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。

(4).正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。

(5).合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。

(6).限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，可以和其它结构缝合并使用。

(7).部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。

(8).构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。

(9).减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。

(10).层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝。

(11).积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。

(12).重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

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