混凝土结构裂缝的成因与控制

文/程聪 重庆金辉长江房地产有限公司 重庆 400060

工程技术 Engineering Technology

混凝土结构裂缝的成因与控制

文/程聪 重庆金辉长江房地产有限公司 重庆 400060

混凝土在现代工程建设中占有重要地位，由于混凝土是一种非匀质材料，其在硬化过程中，各种材料变形不一致，造成骨料与水泥石粘接面之间或水泥石本身出现裂缝，进而造成质量事故。本文分析了混凝土裂缝的产生原因，提出了控制裂缝和裂缝治理措施。

混凝土；结构裂缝；成因；控制

前言

现代建筑施工中使用的最为普遍的结构材料就是混凝土。但其有个缺点就是极限拉伸变形值较小，在人为和自然的双重影响下，非常容易发生混凝土结构裂缝，这样不但会影响建筑工程的质量、建筑结构的承载力以及建筑工程的使用寿命，严重时甚至建筑物还会坍塌，造成人员伤亡等恶性事故。因此，采取一定的措施来控制混凝土结构裂缝显得非常有必要。

一.建筑混凝土结构裂缝的原因分析

1.混凝土的收缩

混凝土的收缩是引起现浇板裂缝的主要原因，混凝土在自然硬化过程中，由于水份不断蒸发，体积渐渐收缩，但板四周受支座的约束，理所当然不能自由伸缩，所以当混凝土的收缩引起现浇板的约束力超过一定限度时，势必引发浇板开裂。而且裂缝部位多发生在应力较集中的板角处。

2.过早在现浇板上施工，加荷引起的裂缝。

《混凝土结构施工质量验收规范》规定：混凝土强度达到1.2N/mm2前，混凝土上踩踏或安装模板等是禁止的。但开发商为了赶进度就抢时间，就在刚刚浇好的现浇板上任意踩踏、搬运材料，甚至在上面集中堆放砖块、模板等。由于这时混凝土刚好处在凝结的初始阶段，如果过早的在其上加载荷，凝结必定受到影响，现浇板就人为地造成裂缝了。这种裂缝就称为荷载裂缝，主要有直接应力裂缝和次应力裂缝这两种。

3.环境因素影响

主要考虑温度和湿度,由于混凝土的导热性能差，如果其外部的水化后热量散失较快，而积聚在结构内部的水化热量不易散失，造成混凝土各部位之间的温度应力不一致，从而出现裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，其内部温度显然会不断上升，这就会产生内应力，还有混凝土会受到其它外荷载，也会引起的应力，当这些应力大于混凝土的所能承受的抗裂能力时，混凝土即会出现裂缝。

4.选择不当材料引起的裂缝

施工选择材料不当包括以下几种情况，含泥量不符合要求，未选用连续配级粗骨料，水泥质量不稳定，商品混凝土质量不理想，外掺料性能差，水灰比偏差大，砂过细等。加之水泥、砂、石等原材本身质量不过关，极易导致裂缝的产生。

5.冻胀引起的裂缝

迁移和重分布引起渗透压，会加大混凝土中的膨胀力，致使混凝土强度严重降低，裂缝可能会出现。尤其是初凝时的混凝土受冻最为严重，成龄后混凝土强度损失可达30％～50％。特别是在冬季施工时如果不采取保温措施，冻胀裂缝可能沿管道方向发生。

6.施工质量引起的裂缝

（1）施工质量控制差。套用任意的混凝土配合比，或则水、水泥、砂石等材料计量不准确，结果会造成混凝土的强度严重不足和其他性能也严重下降，导致混凝土结构开裂。

（2）混凝土保护层过厚，已绑扎的上层钢筋遭到乱踩，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致减小了构件的有效高度，形成和受力钢筋垂直方向的裂缝。

（3）混凝土浇筑过快，混凝土具有较低的流动性，在硬化前因混凝土沉实不实，硬化后过大的沉实，在浇筑完数小时后容易发生裂缝，称之为塑性收缩裂缝。

（4）混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、空洞、麻面、，导致钢筋锈蚀或成为其它荷载裂缝的起源点。

（5）用泵送混凝土施工时，为保证使用混凝土时其还具有流动性，需要增加水和水泥用量，导致增加混凝土凝结硬化时的收缩量，使得混凝土出现不规则裂缝。

二.混凝土结构工程裂缝的控制

1.环境方面

因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝，一般想根除不太容易，一般用减少大气湿度变化、控制温度和改善约束条件等方面来控制构件变化的的方法为宜。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，应该及时注入冷水对其降温，并注意加强浇水养护，保湿效果以混凝土湿润保持为宜；气温骤降时需要对其进行表面保温，以免在混凝土表面发生急剧的温度差，日平均气温低于5摄氏度季节期间不建议浇水，可作涂刷养护剂措施。

2.设计方面

（1）在建筑设计中对于处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,应采取的有力措施防止裂缝发生,对于结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时亦应采取措施防止裂缝。

（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）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,实践证明,效果是很好。

（4）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,特别是于楼面、墙板等构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

3.现场操作方面

（1）运输方面。选择好运输路线，保证道路平整，缩短运输时间，避免混凝土拌和物发生分层、离析。同时，要经常检查运输工具，尽量减少混凝土拌和物运输过程中水泥浆的流失。

（2）浇捣工作。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,在混凝土浇筑至设计标高时，混凝土采用平板振动器振捣密实，为确保混凝土密实，宜实施二次振捣，表面出现浮浆时，随即用刮尺刮平，待混凝土终凝硬化前，用木抹子连续搓平，防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度，确保混凝土强度达到设计强度标准值的30％前不受振动，拆下的模板及其它周转材料要及时转运，只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料，材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放。

4.材料方面

此处不作过多赘述，现普遍实施商品混凝土供应，各商混搅拌站应有各自混凝土拌合质量控制标准。

三.砼裂缝的治理

在采取了上述综合性防治措施后，由于各种原因仍可能有少量的楼面裂缝发生。当这些楼面裂缝发生后，应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作，然后再进行装修。针对0.3MM以下浅表性性裂缝，可采用剔V形槽环氧树脂填充法或灌浆法，对于较宽及发展性裂缝应在设计单位及具有相应加固资质的检测单位出具方案后，采用针对性的混凝土结构补强法。

四.结束语

随着设计思想、施工技术、新材料、作业环境和人的素质等的提高必将取得新的突破。综上所述，要想混凝土裂缝的产生得到控制，必须在改善环境、材料质量控制、设计阶段、施工过程中有针对性地采取有效的技术措施，才能使混凝土结构尽量不出现裂缝或减少裂缝的数量和宽度。

［1］姚毅．浅谈混凝土结构的裂缝成凶及整治探讨［J］．山西建筑，2007，33（17）．

［2］富文权．混凝土工程裂缝分析与控制［M］．北京：中国铁道出版，2003．