论混凝土裂缝的成因与控制措施

程 伟

程 伟

安徽医科大学临床医学院 安徽省 合肥市 230601

【摘 要】当今社会，随着各项施工工艺的不断进步和发展，混凝土由于其自身的良好性能，也得到了大规模的推广和运用，但经常出现混凝土的裂缝问题又是一个普遍存在而又难于解决的“通病”，本文从源头设计、施工工艺等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行分析探讨。针对裂缝产生的原因，在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施，参考相关文献资料，归纳总结了常见的处理方法，对以后同类工程施工具有一定的借鉴意义。

【关键词】混凝土；裂缝；成因；控制措施

混凝土结构工程的裂缝，是一个带着有普通性被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，成为结构的破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝；有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，是钢筋锈蚀，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，缩短工程使用寿命，这主要是指变形产生的裂缝；还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝，也为人的观瞻难以接受，造成恐惧心理压力，影响建筑美观，为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性，它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

1裂缝的主要成因

1.1设计原因

主要是设计人员的因素，人员的知识结构水平和设计经验，一定程度上决定工程的质量，结合笔者实际工作经验，主要有如下不当之处：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）；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）；设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形；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；菏载收缩，使用环境温度变化，管线配置不当，保护层厚度不足，抗温度收缩配筋不足。

1.2原材料和配合比原因

粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。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。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。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。配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值，配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

1.3施工及养护原因

现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。现场预应力张拉不当（超张、偏心），引起混凝土张拉裂缝。

1.4外部环境因素

周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。而在施工中，由于构筑物基础不达标，造成不均匀沉降，产生沉降裂缝，同时野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，也会引起裂缝。另外，意外事件、火灾、轻度地震、结构构件各区域温度、湿度差异过大也会引起构筑物裂缝。

2裂缝的控制措施

2.1 设计方面

在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

对易出现裂缝的部位，在设计中合理采用“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施，工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下，可取得较好的效果。重视构造钢筋的应用，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、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

2.2材料选择

根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

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，通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

2.3混凝土配合比设计

混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计。其中：混凝土90d的干缩率易小于0.06%；坍落度在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm；用水量不宜大于170kg/m3；水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米，应采用适当较小的水胶比，混凝土水胶比不已大于0.60，在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率，宜采用引气剂或引气减水剂。配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现場的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

2.4施工方面

2.4.1 模板的安装及拆除

模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。

底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求；当无设计要求时，混凝土强度应符合表2.1的规定。

表2.1 底模拆除时的混凝土强度要求

构件类型 构件跨度/m 达到设计混凝土立方体

抗压强度标准值的百分率/%

板 ≤2

>2，≤8

>8 ≥50

≥75

≥100

梁、拱、壳 ≤8

>8 ≥75

≥100

悬臂构件 — ≥100

2.4.2混凝土的运输

运输混凝土时，应能保持混凝土拌和物的均匀性，不应产生分层离析现象，运送容器应不漏浆，内壁关滑平整，具有防晒、防风、防雨雪、防寒设施，并宜快速运输。运送频率，应保证混凝土施工的连续性。运输车在装料前应将车内残余混凝土及积水排尽。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌和物的工作性时，外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应由实验确定。运至浇捣地点混凝土的坍落应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，搅拌时间应由实验确定。严禁向运输到浇筑地点的混凝土中任意加水。

由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60min。当混凝土中掺加外加剂或采用快硬水泥时，持续时间应由实验确定。