建筑施工中混凝土裂缝成因及防治研究

李 兆 强

(中泽建工集团有限责任公司，山西 太原 030006)



建筑施工中混凝土裂缝成因及防治研究

李 兆 强

(中泽建工集团有限责任公司，山西 太原 030006)

从干缩裂缝、塑性裂缝、沉降裂缝、温度裂缝等方面，介绍了建筑施工中混凝土裂缝的种类，并分析了各裂缝的产生原因，提出了混凝土裂缝的防治措施，以确保建筑结构的安全性。

混凝土裂缝，原材料，建筑设计，防治措施

0 引言

混凝土结构中裂缝一旦产生，就会随着时间的延续而持续发展，如果不进行良好地控制并采取修复手段，裂缝扩大以后可能会造成水分渗入，从而使得钢筋生锈，失去承载能力与抗拉能力，最终造成混凝土结构构件性能的下降，甚至影响到建筑结构的安全与抗震能力，因此是一个不可疏忽的问题，为了防止混凝土中钢筋受到影响，在施工中也采取了很多措施，比如增加保护层的厚度等等，但是造成混凝土中裂缝的原因有很多，因此必须进行梳理，找出关键问题，加以控制与防治。

1 施工中混凝土裂缝的种类

根据混凝土裂缝的不同成因，在建筑施工中常见的混凝土种类分为以下几种：

1)混凝土干缩裂缝。

由于水分蒸发使得混凝土发生化学反应的时候水分不足，混凝土在施工完毕以后一般大约1周～2周会在构件的表面出现干缩裂缝，这种混凝土收缩是不可逆的过程，而产生的原因就是因为混凝土表面水分蒸发而出现内部与外部的水分含量不同，如果混凝土表面的水分蒸发较快，失去的水分较大，则发生干缩的程度较大，裂缝宽度也较宽；如果表面水分蒸发的速度较慢，失去的水分较小，则发生干缩的程度较小，裂缝也较窄。如果混凝土发生干缩的拉力小于混凝土本身的抗拉能力，则混凝土表面不会产生干缩裂缝。一般来说，干缩裂缝的形态是相互平行的一些线状裂缝或者网状裂缝，一般宽度大约为1 mm～2 mm，出现的位置大多数在大型构件平面的中部，一些厚度较小的梁式构件或者板式构件中的分布都是沿着短边的方向。这些裂缝出现最大的影响就是会造成混凝土抗渗能力的下降，水分渗入钢筋中引起钢筋化学反应，造成混凝土耐久性能的下降，而且在水压力的作用下会影响到构件的受力性能等。混凝土构件的干缩主要与混凝土的配合比、水泥含量、用量，粗骨料与细骨料的性质以及外加剂加入的含量等等相关。

2)混凝土塑性裂缝。

混凝土表面的塑性裂缝形成原因与干缩裂缝形成的原因类似，但是也不一样。塑性裂缝产生主要是因为混凝土表面在大风天气或者在干热的天气当中，表面水分消失过快。这种裂缝一般出现的形态是中间宽，两边较窄，长短不一致而且相互之间也不连贯。一般来说，这种裂缝出现的长度大约在200 mm～300 mm之间，宽度能达到5 mm左右。出现的原因是混凝土还没有达到终凝，因此在这个阶段抗拉能力与强度都较弱，在这种情况下受到大风天气或者干热天气的影响，混凝土的表面水分消失过快，使得混凝土表面的毛细管当中大量产生负压，混凝土的体积发生急剧收缩，在收缩力大于混凝土抵抗能力的时候，混凝土表面出现大量的龟裂。一般影响龟裂的因素有混凝土的水灰比、混凝土凝结的时间、风速、环境相对湿度与温度等等。

3)混凝土沉降裂缝。

在建筑施工中，有时候可能会因为建筑本身的地基基础不牢、地基土质松软、地基处理的方法不当，或者施工质量不符合要求、地基渗水等等原因造成地基不均匀沉降而产生。也有一些是因为模板的支撑不足、拆模过早混凝土的强度没有达到设计要求或者支撑在混凝土强度增长的过程中松动。如果是在冬季，还有冻土消融的问题。冻土在渗水冻结的状态下强度较高、承载能力较强。如果冻土中的冰融化，就会造成土体的下沉，承载能力下降，在这种状态下就会发生局部沉降，使得混凝土结构产生裂缝。这种裂缝的形态一般是贯穿状态，走向与建筑沉降的方向与部位有关。一般与地面形成一定的角度，大概在30°～60°范围内。比较严重的沉降裂缝会形成构件裂缝两侧的错位，裂缝的宽度也与沉降量成正比例关系。这种裂缝与周边环境中的水分、温度等关系不大，一般当建筑沉降稳定以后，裂缝的发展就稳定了不再发展。

4)混凝土温度裂缝。

混凝土由于内外温差的作用也会产生裂缝，这种裂缝一般多见在大体积的混凝土构件上，因此对混凝土构件进行内外温差的控制就显得尤为重要了，而且混凝土的温度裂缝也是在施工过程当中经常出现的裂缝，对于建筑结构的稳定性与耐久性也有着很大的影响。而且在使用过程当中，混凝土的温度裂缝也对混凝土结构的应力状况有着不容忽视的影响。产生温度裂缝的原因主要也涉及到材料的合格性，另外主要关系到结构的设计是否合理、是否做好了保温措施降低混凝土内外温差、与周边材料交界的地方是否做好了温度收缩控制措施等等。在混凝土硬化的过程中，混凝土内部反应放出大量的热，因此水化反应造成混凝土内部的温度不断上升，表面温度则散失较快。如果对混凝土养护不周，很多混凝土外侧的薄弱部位就会出现温度裂缝，所以掌握温度应力的变化对于调整温度裂缝的产生具有很大的意义。

5)其他原因产生的裂缝。

除了上述的裂缝成因以外，还存在一些施工因素也会造成裂缝的产生。比如振捣混凝土的时候，插入与抽出振动棒的速度过快，插入不当与漏振等都会造成混凝土裂缝的形成；浇筑混凝土的时候温度过高、风速过快、或者浇筑的高度太高等也会造成混凝土裂缝的产生；此外现场的混凝土养护不足，水分太少不满足混凝土水化反应需要，还有拆模过早等都会造成混凝土裂缝的形成。

2 混凝土裂缝的防治措施

1)通过优化设计防治裂缝产生。

在建筑设计当中应当充分考虑混凝土的性能，做好构件设计的放与收的工作。

所谓“放”的概念就是将存在受力变形情况的构件放在自由约束下，使得构件有足够的变形余地。比如砖混结构的房屋屋盖与圈梁之间就是这种关系，因为温度线膨胀系数不同所以变形也不同，因此房屋的四角与圈梁之间并不是固结的关系，而是放置了滑动面，使得屋盖与圈梁之间在冬天与夏天的环境当中都能够有充足的空间进行温度变形。所谓“收”就是如果没有足够的变形余地，则对构件进行约束，采取防止裂缝产生的有力措施，比如在构件两端增加约束等等。

在设计中，应当尽量避免出现可能产生应力集中的尖角或者结构断面。

此外，由于在建筑施工中混凝土的裂缝产生有绝大多数都是由于混凝土自身的收缩造成，因此为了解决混凝土收缩引起的裂缝产生，可以在混凝土当中掺入适量的膨胀剂来补偿混凝土的收缩，这种方法也是经过实践证明的，效果很好。

2)从材料方面严格控制。

为了减少混凝土裂缝，提高混凝土施工的质量，施工人员应当做好原材料的质量检验工作，对水泥的强度等级、粗细骨料的含泥量等等进行严格检验，保证混凝土原材的各项指标都在规范规定的范围内，并做好混凝土配合比的试验，在设计中采用合理的混凝土强度等级。

3)从施工方面进行控制。

首先在进行混凝土的振捣方面应当加强控制，振捣棒应当快插慢拔，并根据不同混凝土的坍落度来控制混凝土的振捣时间，避免混凝土振捣的过振与漏振现象，这对保证混凝土质量非常关键，而且如果气温较高还提倡进行混凝土的二次抹面与二次振捣施工，这对于排除混凝土泌水与排除混凝土内部的气泡与水分是非常有用的。

混凝土浇筑完毕以后一定要及时地进行养护，养护时可以采用洒水并覆盖土工布的方法进行，也可以在构件表面覆盖塑料薄膜，采用塑料薄膜的方法经过论证是非常可行的，而且减少了后期的洒水工作量。还可以采用的手段包括降低混凝土搅拌水的温度或者加入冰块等，现场浇筑也可以降低模板内部的温度，这样也能够一定程度防止裂缝的产生。

在新浇筑混凝土上面堆放材料不当也是引起混凝土产生裂缝不可忽视的原因。因早期混凝土强度较低，在吊运钢筋、钢管等重型材料时，一定要严格控制吊运的数量，并且轻轻地放在开间较小的房间，防止冲击荷载对混凝土产生较大的冲击力，使混凝土产生贯通性裂缝；随着时间的延长，钢筋发生锈蚀，降低建筑物的使用寿命。

4)控制混凝土反应环境。

混凝土收缩裂缝的控制需要对周边环境进行控制，就是环境的温度与湿度，保证混凝土构件有一个相对稳定的反应环境。此外可以在混凝土的外加剂中加入适量的粉煤灰，粉煤灰在后期的强度可以抵御混凝土内部产生的张力，降低水泥的用量的温度增长，另外在配合比中应当控制好骨料的含泥量并减少粉砂的使用等等。

3 混凝土构件裂缝的控制措施

建筑结构构件比较重要的是承重的梁与柱，容易产生裂缝的是梁与板。混凝土梁容易产生裂缝的部位有梁受拉区、梁支座附近的受力裂缝，这些裂缝可以采用表面处理法、灌浆嵌缝法等进行简单的处理。如果梁的裂缝影响了梁体的承载能力，则应当对控制措施进行比对，选择性价比较高的手段，比如粘结加固法、梁截面加大法等方法控制裂缝的产生。

对于混凝土板，主要出现的裂缝问题有龟裂、纵横向裂缝问题。控制的措施主要是对混凝土的原材料进行控制，提高混凝土运输与拌制的质量、加强混凝土施工的过程控制并对混凝土进行及时的养护与成品保护等。因为混凝土裂缝产生的原因很复杂，因此必须多方面采取措施，正确对待裂缝，及时进行控制与处理。

4 结语

在建筑施工中出现裂缝是一种非常普遍的现象，不同种类的裂缝出现的原因不同，防治的手段也不同，但是不可否认，裂缝是施工中必须重视的问题，因此应当从原材料控制方面开始，结合施工过程、养护等等进行控制，并优化建筑结构的设计，只有多方面多环节进行裂缝控制，才能够达到预期减少裂缝的效果，提高施工建筑的质量。

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Study on concrete cracking causes and prevention in building construction

Li Zhaoqiang

(ZhongzeConstructionIndustryGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Starting from aspects of shrinkage cracks, plastic cracks, subsidence cracks and temperature cracks, the paper introduces concrete crack kinds in building construction, analyzes cracking causes, and puts forward concrete cracks preventing measures, so as to guarantee building structure safety.

concrete cracks, raw material, building design, preventive measures

1009-6825(2017)11-0121-02

2017-02-06

李兆强(1977- )，男，工程师

TU755

A