混凝土裂縫主要形式與預防措施

1 溫度裂縫

1.1 產生的原因和特征

水泥水化過程中產生大量的熱量，從而使混凝土內部溫度升高，在澆筑溫度的基礎上，通常升高35℃左右。如果沒有降溫措

施或澆筑溫度過高，混凝土內部溫度高達80～90℃的情況也時有發生。由于熱量的傳遞、積存，混凝土內部的最高溫度大約發生在澆筑后的3～5d，因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，所以混凝土中心溫度低，形成溫度梯度，造成溫度變形和溫度應力。溫度應力和溫差成正比，溫度越大，溫度應力也越大。當這種溫度應力超過混凝土的內外約束應力(包括混凝土抗拉強度)時，就會產生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現在混凝土澆筑后的3～5d，初期出現的裂縫很細，隨著時間的發展而繼續擴大，甚至達到貫穿的情況。總而言之, 溫度應力是引起混凝土施工裂縫的主要原因。應嚴格控制施工期間混凝土的溫度應力變化, 以達到從根本上控制和預防混凝土施工裂縫的發生。

１．２ 溫度裂縫的控制措施

混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、水泥用量有關。混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內部溫度越高，形成溫度應力越大，產生裂縫的可能性越大。對于大體積混凝土，其形成的溫度應力與其結構尺寸相關，在一定尺寸范圍內，混凝土結構尺寸越大，溫度應力也越大，因而引起裂縫的危險性也越大，這就是大體積混凝土易產生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。此外，可充分利用混凝土后期強度，以減少水泥用

量。因此，為更好地控制水化熱所造成的溫度升高、減少溫度應力，可以根據工程結構實際承受荷載的情況，對工程結構的強度和剛度進行復核與驗算，并取得設計單位的同意后。為了降低混凝土的出機溫度和澆筑溫度，可以采取以下方法：①降低原料溫度，每１ｍ３ 混凝土中集料所占重量最大，所以最有效的辦法是降低集料溫度。在氣溫較高時，為了防止太陽直接照射，可以在砂石堆場搭設簡易遮陽棚，必要時可向集料噴淋霧狀水，或者在使用前用冷水沖洗集料；②在攪拌混凝土時加冰塊冷卻；③生產混凝土時避開當天高溫時段；④對攪拌運輸車罐體、泵送管道采取保溫、冷卻措施。

2 沉陷(塑性)收縮裂縫

2.1 產生的原因和特征

這種裂縫產生的原因主要是混動性過大和流動性不足以及不均勻，在凝結硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制以及模板移動、基礎沉陷所致。裂縫在混凝土澆筑后1～3 小時出現，裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。

2.2 影響因素和防止措施

（1）要嚴格控制混凝土單位用水量在170kg/m3 以下，水灰比在0.6 以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；

（2）摻加適量、質量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；

（3）混凝土攪拌時間要適當，時間過短、過長都會造成拌合物

均勻性變壞而增大沉陷；

（4）混凝土澆筑時，下料不宜太快，防止堆積或振搗不充分；

（5）混凝土應振搗密實，時間以10～15s/次為宜，在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗。在混凝土澆筑1～1.5h 后，混凝土尚未凝結之前，對混凝上進行兩次振搗，表面要壓實抹光；

（6）在炎熱的夏季和大風天氣，為防止水分激烈蒸發，形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應采取措施緩凝和覆蓋。 3 干縮裂縫的成因及控制

3．１ 干縮裂縫產生的原因

混凝土澆注后仍處于塑性狀態時，由于表面水分蒸發過快而產生的裂縫。這類裂縫多在表面

出現，形狀不規則，長短不一，呈龜裂狀，深度一般不超過５０ｍｍ，但薄板結構如果混凝土中摻加有含泥量大的粉砂則可能穿透。此類裂縫的主要原因是混凝土澆注后３～４ｈ左右其表面沒有被覆蓋，特別是平板結構在炎熱或大風干燥天氣條件下，混凝土表面水分蒸發過快，或者是被基礎、模板吸水過快，以及混凝土本身的高水化熱等原因造成混凝土產生急劇收縮，而此時混凝土強度幾乎為零，不能抵抗這種變形力而導致開裂，從混凝土中蒸發和被吸收水分的速度越快，干縮裂縫越易產生。而預拌混凝土公司為了滿足施工現場的可泵性、流動性，其出機混凝土坍落度和砂率較大，加之夏季高溫中為降低坍落度損失，以及大體積混凝土中均摻緩凝劑，早期強度較低，所以水分特別容易散失，

表面容易形成裂縫。

3．２ 干縮裂縫的控制措施

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（１）合理選擇水泥品種。一般來說，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同水泥混凝土的干燥收縮按其大小順序排列為：礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、中低熱水泥和粉煤灰水泥。所以，從減少收縮的角度出發，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥。

（２）控制水泥用量。混凝土干燥收縮隨著水泥用量的增加而增大，但是增加量不顯著。在有可能減少水泥用量時，還是盡可能降低水泥用量。

（３）用水量的把握。混凝土的干燥收縮受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，為直線關系；當水泥用量較高的條件下，混凝土的干燥收縮隨著用水量的增加而急劇增大。因此水灰比越大，干燥收縮越大。 （４）最佳砂率的確定。混凝土的干燥收縮隨著砂率的增大而增大，但增加的數值不大。泵送混凝土宜適當加大砂率。

（５）化學外加劑的選用。摻加減水劑、泵送劑，特別是同時摻加粉煤灰的雙摻技術可以減小干燥收縮，

（６）正確選擇養護時間和方法。混凝土澆筑面受到風吹日曬，表面干燥過快，產生較大的收縮，受到內部混凝土的約束，在表面產生拉應力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫保濕養護，對減少干燥收縮有一定作用。

4 基礎變形引起的裂縫

因原有地基條件的改變、不準確的試驗資料，基礎置于滑坡體及其分期建造，地基凍脹，過大的結構荷載、地基地質及結構基礎類型的差異，活動斷層及溶洞等地質段欠佳，地質勘察精度不達標等，導致水平位移及基礎豎向的不均勻沉降的發生，且混凝土結構的抗拉能力低于結構內出現的附加應力，致使結構發生開裂。

4.1 可通過以下措施預防基礎變形造成的裂縫

一是加大檢查和驗收地基的力度，完成基坑開挖后，需告知監理單位及時進行現場驗收，某些地基很復雜，基坑開挖完成后設計方需要求勘察補鉆探，若探出的地質狀況不好，一定要先進行加固，如果驗收合格下面的的施工即可開始。二是基槽的開挖施工最好不對其原狀結構造成擾動。三是對建筑物的長高比做好控制，整體剛度隨長高比的縮小而增大，也有助于不均勻沉降的調整。四是對各階段承重結構的受力狀況的調整需合理可行，使荷載能夠均勻分布，避免太集中的受力。五是沉降縫的布設方位要準確。

5 凍脹引起的裂縫

如果大氣氣溫在零度以下，凍結了吸水飽和的混凝土，游離的水變成了冰，體積膨脹9%，使混凝土產生了膨脹應力；此外，微觀結構內的混凝土凝膠孔的過冷水發生重分布及遷移造成滲透壓，增大了混凝土的膨脹力，致使混凝土強度下降，發生了裂

縫。

5.1 對于凍脹引起的裂縫主要預防措施

冬季施工時，采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養護以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑（但氯鹽不宜使用），可保證混凝土在低溫或負溫條件下硬化。

6 施工工藝引起的裂縫

有關施工工藝的內容較多，其中，振搗施工時出現的疏漏及缺陷、砼的攪拌、澆筑和運輸，以上比較常見，均有可能導致裂縫的出現；模板構造不合理，拆模較早、支撐剛度不夠、漏漿及漏水等均可引起砼出現開裂現象；對砼的養護過程中，裂縫與早期的養護質量有密切的關聯；分層或分段澆筑混凝土時，若接頭部位的處理不當，則裂縫易發生在施工縫與新舊混凝土間；施工質量的控制不佳，對混凝土配合比隨意套用，水泥材料、水和砂石的計量不精確，降低了密實度及和易性等其他特性，造成混凝土強度不達標，同時開裂現象也會發

6.1 可通過如下措施預防施工工藝中發生的裂縫

（1）配合比設計的用水量和水灰比不宜過高，使水泥用量降 低。

（2）嚴格根據施工圖來配置鋼筋，特別要注重如下幾點：

鋼筋的數量、品種和規格及代用，一定要對其與構件抗裂性能的 關聯一起注意。

（3） 模板構造應合理，支架及模板的剛度應符合要求，拆模時

機要準確。

（4） 噴水養護應及時進行，若碰到問題，或無法確保其充分濕 潤，可利用保濕材料將其覆蓋。

（5） 對施工順序的安排應合理可行。若相鄰建（構）筑物間距過小，往往應先由較深的基礎開始施工，避免基坑開挖對已建基礎的地基礎造成破壞。若建（構）筑物各部分荷載相差過大，應施工重、高部分，后施工輕、低部分。

7 結 語

要使混凝土施工不產生裂縫, 就必須結合工程現狀, 施工環境, 認真分析施工條件, 嚴把材料質量關, 規范支模、配料、運料、攪拌、振搗、拆模等施工環節, 控制混凝土入料溫度, 按要求及時養護, 進而達到提高混凝土施工技術之目的,有效控制混凝土施工裂縫發生, 確保混凝土施工滿足工程質量要求, 使混凝土施工達到峻工驗收時的優良工程。總之,通過預防措施, 混凝土施工裂縫是完全可以避免的。

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混凝土裂縫主要形式與預防措施 [篇2]

混凝土結構在建設和使用過程中出現裂縫是一種普遍現象，這不僅對構筑物外觀產生影響，同時關系到構筑物的使用功能和耐久性，嚴重時會威脅構筑物安全，因此裂縫問題引起了人們的廣泛關注。作為人們用作建筑物主體的混凝土是當今土木工程極其重要的材料之一,其在現代工程建設項目中占有非常重要的地位。研究混凝土結構裂縫的產生原因和預防措施對混凝土結構的使用和安全有實際意義。

1.鋼筋混凝土結構裂縫的成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當溫度、濕度發生變化，地基產生不均勻沉降時，極容易產生裂縫。裂縫的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。

材料因素

(1).粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產生裂縫。

(2).骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。

(3).混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，嚴重增加混凝土收縮。

(4).水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

(5).水泥等級及混凝土強度等級原因：水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大。混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。 施工因素

(1).混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接成因。

(2).水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。

(3).模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

(4).混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外

溫差較大更容易產生裂縫。

(5).避免在極端天氣條件下施工，可以減少砼結構的開裂情況。

設計因素

(1).設計結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中，構造處理不當，所產生的構件裂縫。

(2).設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫(偏心、應力過大等)。

(3).設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫(如墻板、樓板)。

(4).設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。

(5).設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

(6).各種結構縫設置不當等因素容易導致砼開裂。

外界因素

(1).地基變形。在鋼筋砼結構中，造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

(2).溫度變形。砼具有熱脹冷縮的性質，其線膨脹系數一般為1×10-5/0C°當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過砼的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積砼的裂縫等。

(3).濕度變形。砼在空氣中結硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等，通常是因為養護不良造成。砼的收縮值一般為0.2～0.4‰，其發展規律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物，通常是摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

(4).結構受荷。結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。如：拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作。在鋼筋混凝土設計規范中，分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0．2mm～0．3mm，對那些寬度超過規范規定的裂縫，以及不允許開裂的構件上出現裂縫，則應認為有害，需加以認真分析，慎重處理。

(5).徐變。砼徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也和很常見。據文獻記載受彎構

件截面砼受壓徐變，可以使構件變形增大2～3倍，預應力結構因徐變會產生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性能。

(6).其他原因。如周圍環境影響，酸、堿、鹽等侵蝕，意外事件，火災、地震、裝修等。

2.混凝土裂縫的預防措施

混凝土裂縫的預防通常是針對其產生的原因作出的，一般從材料、配合比、配筋、澆筑、以及設計構造措施等方面進行。

材料選用

(1).水泥。根據工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2).粗骨料。適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應；有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規范及技術規范規定。

(3).細骨料。一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區砂、對運送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規范及技術規程規定。

(4).外摻加料。宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

(5).摻合料。采用摻合料和混凝土外加劑，可以明顯降低水泥用量、減少水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6).正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

(7).鋼筋品種、規格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(8).鋼筋的位置要正確，保護層過大或過小都可能導致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。

配和比

(1).配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；禁止任意增加水泥用量。

(2).混凝土運輸過程中，車鼓保持在每分鐘約6轉，并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達到理想效果。

(3).澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

配筋

(1).混凝土的配筋對于收縮值起一定的約束作用。結構設計中經常忽略構造鋼筋的重要性，因而經常出現構造性裂縫。合理的配筋，特別是構造配筋，細一點密一點可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構造性裂縫的產生。

(2).施工中對鋼筋品種、規格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(3).鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度要盡量準確，不要超出規范規定；鋼筋表面應潔凈，鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

混凝土澆筑

(1).混凝土澆筑時應防止離析現象，振搗應均勻、適度；加強混凝土溫度的監控，及時采取防護措施，優化混凝土配合比。

(2).加強混凝土的早期養護，并適度延長養護時間，在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，更應及早進行噴水養護，在澆水養護有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。

(3).大體積混凝土施工，應做好溫度測控工作，采取有效的保溫措施，保證構件內外溫差不超過規定。

(4).開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結構。

(5).加強地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收，對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利的地質情況時，必須先對其加固處理，并經驗收合格后，方可進行下一步施工。

(6).合理安排施工順序。當相鄰建（構）筑物間距較近時，一般應先施工較深的基礎，以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建（構）筑物各部分荷載相差較大時，一般應施工重、高部分，后施工輕、低部分。

(7).避免在雨中或大風中澆灌混凝土。

(8).對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

(9).夏季應注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養護，必要時經試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

模板工程

(1).模板構造要合理，以防止模板間的變形不同而導致混凝土裂縫。

(2).模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動荷載）作用下，模板變形

過大造成開裂。

(3).合理掌握拆模時機。拆模時間不能過早，應保證早齡期砼不損壞或不開裂；但也不能太晚，盡可能不要錯過砼水化熱峰值，即不要錯過最佳養護時機。

設計措施

(1).建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，平面復雜的建筑物，容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。

(2).設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。

(3).控制建筑物的長高比，長高比越小，整體剛度越大，調整不均勻沉降的能力越強。

(4).正確設置變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理。

(5).合理地調整各部分承重結構的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。

(6).限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制，可以和其它結構縫合并使用。

(7).部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋砼梁，以適應窗臺的變形，防止窗臺處產生豎直裂縫。

(8).構件配筋要合理，間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處，宜增加附加橫向鋼筋。

(9).減少地基的不均勻沉降，在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度，不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調整地基的不均勻變形。

(10).層層設置圈梁、構造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，防止或減少裂縫。

(11).積極采用補償收縮混凝土技術：在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

(12).重視對構造鋼筋的認識：在結構設計中，設計人員應重視對于構造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。

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