论混凝土结构裂缝产生的原因及预防处理措施

唐吉福

【摘 要】混凝土结构产生裂缝的概率较高，因此要在确保建筑物安全性与稳定性的基础上做好混凝土结构裂缝的处理工作，从而使混凝土结构裂缝问题不再对建筑物整体结构的质量产生影响，同时按照相关的技术处理方案，对混凝土结构裂缝的防治工作加以重视，继而降低混凝土结构裂缝的产生概率。因此，文章就混凝土结构裂缝产生的原因及预防处理措施展开探究，并总结出引起混凝土结构裂缝产生的几大要因及相关的预防与处理措施。

【关键词】混凝土；结构；裂缝；预防；处理措施

【中图分类号】TU755 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）01-0093-04

混凝土结构是近现代建筑使用最为广泛的建筑材料之一，但受自然环境与内在条件的影响，促使存在混凝土结构裂缝的建筑逐年增加，为了有效地防止该情况的发生，需要根据实际情况对现有的混凝土结构裂缝的产生原因进行深入的研究与分析，并制定出切實可行的裂缝处理方案，从而确保混凝土结构在建筑应用中的稳定性，以此提高建筑使用的社会价值与经济价值。

1 混凝土结构出现裂缝的常见原因

1.1 材料原因

材料原因主要分为2个方面，首先是材料质量及配比原因。材料质量不符合建筑使用标准将严重破坏混凝土结构的密度，使其在后期使用过程中成为较为明显的混凝土建筑结构瑕疵。各种不同用途及种类的建筑对材料配比的要求也略有差异，一旦材料配比未能按照实际情况进行添加，将使混凝土结构稳定性下降，在受到外力及振动力的影响后，极易产生裂缝。其次是材料应用方面的问题。混凝土结构在使用过程中，必然会产生拉力问题，通常在标准的条件下，混凝土拉力均能处于相对可控的范围内。而当受到温度、湿度等环境变化的影响时，混凝土结构抗拉应力便会下降，在此期间，若结构拉力持续增加，则极有可能导致大型裂缝的产生。

1.2 设计原因

因设计不合理而导致的混凝土结构裂缝较为常见，设计不合理问题的产生主要是整体结构设计与建筑支撑承重结构设计方面。整体结构设计问题产生的原因主要是对当地区域的地理条件与相关情况了解不够深入，难以将地理环境因素、气候因素、湿度因素及建筑使用基本条件因素考虑在内，致使建筑设计虽然符合质量安全标准，但却给后期建筑物的正常使用埋下严重的安全隐患。建筑支撑承重结构设计方面的问题主要来源承重柱荷载存在较大差距，导致压力分散不均，楼板在不均匀压力的作用下产生沉降，因此进一步加剧了受力不均问题的产生，使某个及某几个承重柱的基本使用寿命迅速下降，继而提前出现老化现象，从而导致混凝土结构出现裂缝。在高层建筑中，楼板厚度相对较薄，一旦出现建筑承重柱荷载承压不均问题，将导致钢筋混凝土结构发生一定的形变与位移，使混凝土结构裂缝的深度与宽度进一步增加。

1.3 施工原因

由于施工而导致的混凝土结构裂缝问题的产生主要是混凝土浇筑阶段。混凝土浇筑过程中，往往容易忽视板顶标高控制问题，也未能及时准备相关的技术措施，导致浇捣板厚度较低，难以发挥其自身的全部作用，使板上部钢筋难以得到有效保护，一旦受到外力的作用，便容易产生向下的力。进而加厚了保护层的厚度，使其压力承载能力大打折扣。施工进度问题也是导致出现混凝土结构裂缝的主要问题，为能够在规定的时间内交付施工工程，部分施工承包方采用提前拆模的方式，缩短混凝土浇筑时间，导致混凝土结构强度仅能达到标准强度的65%，极大地降低了混凝土的使用寿命与安全性，一定程度上加速了混凝土内部结构的收缩与形变，使混凝土结构产生裂缝的概率大大增加。

1.4 荷载及外界原因

荷载问题不仅包括混凝土结构拉伸及建筑承重结构方面，同时也涵盖了混凝土结构的压缩、扭转、剪切、弯曲及沉降等因素。在周边环境温度产生较大幅度波动时，钢筋纵向面受垂直力的影响而产生裂缝，此时的裂缝尚无法对混凝土结构强度产生影响，随着受力面积与压力的不断增加，贯穿构件全截面增大，混凝土保护层即出现严重的脱离现象，通常在此情况下，混凝土结构裂缝会进一步扩散，随45°角方向不断延伸，最后形成威胁混凝土结构强度与建筑使用安全性的大型裂缝。

外界环境的首要问题即装修问题，在部分建筑的装修过程中，由于相关技术人员对于建筑整体结构不够了解，导致为提升装修效果，强行对建筑承重墙进行了拆除，使建筑结构稳定性大大下降。此外，建筑数量的增加使野蛮装修与暴力装修问题日益严重，使建筑内部结构受到严重损害，进一步降低了建筑的使用年限。近期，自然灾害频发，地震及洪灾等在城市范围内时有发生，也成为促使建筑混凝土结构产生裂缝的主要原因。同时，火灾等人为因素，也对建筑混凝土结构产生了影响，加速了裂缝的产生。

1.5 养护与管理原因

在近年的建筑使用过程中，建筑养护与管理问题逐渐被重视，作为导致混凝土结构出现裂缝的主要因素之一，如未能在有限的时间内做好建筑的养护与管理工作，通常在建筑使用5年左右，便会出现较为明显的混凝土结构裂缝。在此环境下，若裂缝在短期内未能得到及时的修复与处理，则易使裂缝的面积逐渐增加，深度也随之增加，成为建筑使用的巨大安全隐患。部分地区的建筑管理部门对建筑养护与管理工作不够重视，导致即使发现了相关问题，也难以及时、有效地解决，不仅错过了建筑混凝土结构裂缝的最佳处理时间，同时也进一步提升了建筑混凝土结构裂缝的处理难度。

1.6 结构裂缝原因

结构裂缝的产生主要由于现浇楼板的刚度不达标，虽然能够达到施工建筑的标准，但却难以达到安全使用标准，使建筑长期处于较为危险的环境，增加了混凝土结构产生裂缝的概率，从而使建筑的安全问题日益加重。我国的现浇楼板不达标问题较为普遍，在多数的建筑建造中均存在，由于建筑设计难以满足建筑标准与安全标准的双向要求，使建筑混凝土结构裂缝数量迅速增加，通常现浇楼板不达标的建筑裂缝较多，产生裂缝的概率也相对较大。

1.7 应力裂缝原因

应力裂缝的产生主要是因混凝土结构收缩引起的，混凝土结构的应用范围较为广泛，部分地区的温差较大，导致混凝土硬化过程中水分蒸发速度过快，混凝土因此产生一定程度的收缩。体积的改变与外部结构发生变化，加速了混凝土水分蒸发的速度。在混凝土结构水分蒸发的作用下，现浇板的受力发生改变，久而久之，受力不均衡使承压力较大的位置出现裂缝，从而不断向建筑四周扩散，使建筑裂缝面积快速增加，因此被称为应力裂缝。

1.8 温度应力裂缝原因

温度应力裂缝与应力裂缝的产生原因类似，但主要的原因在温度方面。温度的变化不仅影响混凝土结构中的水分，同时对混凝土结构的散热性也产生影响。由于温度的提升使混凝土结构内部热量无法有效地排出，长期的高温使混凝土结构内部温度不断攀升，在达到一定临界点时，就会导致混凝土结构的大面积干裂，使混凝土表面变硬、变脆，一旦受到外部压力的打击，便容易出现较多的裂缝，进而为裂缝的产生创造了有利条件。

1.9 干缩裂缝原因

干缩裂缝主要存在于混凝土结构外层表面，早期干缩裂缝的形成深度较浅，难以对混凝土整体结构产生影响。而后随着时间的推移，雨水的不断腐蚀将加深干縮裂缝的深度，随着深度的不断加深，裂缝对于混凝土结构的稳定性影响逐步增加，使其一方面对建筑混凝土结构造成破坏，另一方面又降低了建筑的整体抗腐蚀性，导致更多的裂缝在不同的位置急速剧增，对于建筑的安全性影响较大。干缩裂缝的产生原因是由于建筑长期处于较为干燥的环境中，使外部表皮出现一定程度的脱皮，进而在长时间干燥的环境中，脱皮情况的加剧让裂缝产生的概率有所提升，继而促成了干缩裂缝的产生。

2 混凝土结构裂缝的防治措施

2.1 材料方面

合理设计与控制混凝土配比。水灰比大小要合理，混凝土收缩的大小是由水泥的含量决定的，水灰比为0.45是临界值。为了达到泵送混凝土流动性的要求，泵送混凝土合理水灰比在0.5～0.6。水灰比中，每当水增加30 kg时，板裂缝就增加10%。在保证强度要求的前提下，应减少水泥用量和绝对用水量；掺加减水剂可以降低水灰比，有效地降低混凝土的单位用水量，以降低混凝土硬化后的整体收缩值。

2.2 设计方面

为了减少开裂，宜采用双面配筋，增加配筋量，楼板最小配筋率≥0.3%，且应采用细直径螺纹钢筋；楼板宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力，不宜采用光圆钢筋。宜将板面周边的抗负弯矩筋连通，成为板面层的抗裂缝的钢筋网也可在混凝土顶面下20 mm处配置直径为4 mm、间距为150～200 mm的钢筋网；当混凝土板厚度达260～600 m时，应采取增配构造钢筋，使其增强抗裂能力，配筋应尽可能用小直径、小间距。

2.3 施工方面

板的上部负筋在施工中被操作人员踩踏下沉，或浇筑混凝土时使用塔吊料斗卸料时高度不当对负筋的冲击致使负筋下沉，使负弯矩抗力减弱，在此部位形成塑性铰产生裂缝。混凝土浇捣时应采取技术措施，控制钢筋位移，保证钢筋位置正确，使得钢筋保护层厚度不能过大，也不能过小，钢筋位移一定要控制在规范允许范围内。

2.4 对力学裂缝的防治措施

力学裂缝的防治与处理主要采用填充方法。首先要根据实际的应用标准来判断裂缝的性质，如符合力学裂缝的标准，则需要准备同等比例的填充材料。然后根据裂缝的大小来确定裂缝的基本情况，以便于为下一步的填充工作做好准备。最后要将填充物紧密地压缩在裂缝内，从而使其与裂缝面产生一定的摩擦力，以此有效地固定填充物。填充法并不适用于所有力学裂缝，尺寸与宽度较小的裂缝，无法采用填充法进行处理，而应采用表面法进行处理。一般情况下，如裂缝深度较浅，未出现漏水的情况，也可采用表面法进行处理，一方面能够有效地控制裂缝的防治与处理成本，另一方面也能有效地避免资源的浪费，使裂缝处理能够真正做到对症下药。

2.5 对收缩裂缝的防治方式

对于收缩裂缝来讲，其防治方式可以通过对水泥及水的配比的控制来完成。在混凝土的浇筑过程中，决定其强度及使用性能的不是浇筑材料、水泥本身的性能，而是水泥和水两者的配比，因此想要有效地防止混凝土结构裂缝的产生，就一定要在混凝土浇筑过程中，做好水泥与水的配比工作，这样才能从根本上保证混凝土的质量。同时，要做好防晒工作，这是保证混凝土质量的一个重要步骤，只有谨慎地完成了上述步骤，才能最大限度地保证混凝土的质量，以避免其在使用过程中出现收缩性裂缝。

2.6 对温度裂缝的防治措施

对于温度裂缝的防治，可在混凝土材料中适量地加入粉煤灰，在加入过程中，要控制好粉煤灰的基本用量，以确保用量在相对平衡的范围内。粉煤灰在混凝土结构中主要起到稳定结构性状的作用，进而降低温度对混凝土结构造成的影响，使温度的变化不会引起混凝土的干裂及水分的大量蒸发，从而降低裂缝产生的概率。

2.7 养护与管理防治措施

在混凝土结构建筑投入使用后，需要安排相关的专业人员对建筑混凝土结构进行检查，并根据混凝土结构存在的实际问题给出有效的防治与处理方案，从而避免混凝土结构裂缝的产生。在对混凝土结构进行检查的过程中，要将其基本情况及相关问题进行记录，以便于后期处理及出现相关技术问题时，能够第一时间对有关信息进行查阅，继而确保混凝土结构裂缝防治工作的万无一失。

3 混凝土裂缝的处理措施

表面修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3 mm，深度较浅的裂缝或是裂缝中有填充物，用灌浆法很难达到效果的裂缝，以及小规模裂缝的简易处理可采取开“V”形槽，然后进行填充处理。

嵌缝封堵法：灌浆法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均适用，处理效果好。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法。它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氨乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

结构补强法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取补强法对混凝土结构进行处理。

4 结语

混凝土结构裂缝的产生较为常见，促使其产生的原因也相对较多，通常与外界环境变化与影响有关，虽然无法有效地排除内在因素，但可根据相关的防治措施及技术手段及时地做好混凝土结构裂缝的预防与处理工作，从而使混凝土结构裂缝的产生概率大大降低，进一步提升混凝土结构的耐用性与稳定性，继而为混凝土材料在建筑中的广泛应用奠定坚实的基础。

参 考 文 献

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[责任编辑：陈泽琦]