混凝土裂缝的原因分析及控制措施

梁凯

摘    要：当前几乎所有建筑物都是采用钢筋混凝土结构，而裂缝是混凝土结构最为常见的质量问题，影响建筑物的安全性，对于开发商、住户及维修管理人员都是非常不利的。裂缝作为钢筋混凝土结构的通病，完全根治难度非常大，但是却可以通过多种措施避免大型裂缝的产生，在本文中将对混凝土裂缝出现的原因进行总结，在此基础上提出裂缝问题的控制措施与修补措施，为提高钢筋混凝土结构强度起到参考作用。

关键词：混凝土结构;裂缝;原因;控制对策

1  混凝土结构裂缝成因分析

1.1  材料因素

混凝土是由多种类型原材料混合形成的，其中任何一种原材料选择不佳都会影响混凝土的质量，材料因素导致的裂缝问题被认为是混凝土材料改变了自身形状而受到一定的约束力，导致内应力比结构的抗压强度大的原因。另外，若是混凝土原材料选择不合理，会导致混凝土结构中的杂质含量过高，因此出现裂缝，甚至还会由于杂质问题而导致微裂缝扩张为贯通裂缝。尤其对于大体积混凝土，例如基础筏板混凝土，其截面较大，混凝土中水泥用量也会增加，从而导致硬化过程释放的水化热增加，温度差进一步拉大，产生明显的收缩进而出现裂缝。

1.2  外部荷载因素

对于建筑结构设计计算承载力时都需要依靠计算模式进行，但是当计算模式与实际建设项目有着较大区别时，就很可能导致所设计的结构能够承受荷载与实际使用中有所不同，当外部施加过量荷载时就会促使结构裂缝出现。同时若是设计中所使用的混凝土等级较高，也就导致水泥用量超标，影响混凝土构件的收缩，更容易导致裂缝的出现。在建筑物使用中若是随意改变建筑使用功能就会导致设计荷载与设计荷载不符，结构所承受的荷载不断增加进而加快裂缝的出现。

1.3  结构变形影响

混凝土结构会在外部环境发生变化，例如温度变化、施加拉伸力变化的情况下而发生变形，同样也会导致混凝土裂缝的形成。另外，当混凝土结构存在不均匀下沉问题時，也会加速裂缝的形成，主要就是表现在基础混凝土上，当基础发生沉降时就会使得基础结构出现多余的附加应力，当附加应力超过混凝土结构的抗拉强度之后就会使混凝土结构出现不同程度的裂缝。这种混凝土裂缝的出现与地基的密实度有直接关系，当地基未充分夯实，地基变形加大附加应力，裂缝也就随之扩张，逐渐变成贯穿性裂缝，严重威胁建筑物的稳定性。

2  混凝土裂缝的控制措施

如上文所述，混凝土裂缝出现的原因包括材料选用、设计及施工各个环节，为此可以从以下几个方面控制裂缝的产生。

2.1  控制混凝土原材料

（1）水泥：必须是通过国家相关规范标准认证的普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥;水泥用量与表面积之比最好是控制在350m2/kg以内;水泥中的碱含量应控制在0.6%以内，水泥中不得掺杂其他杂质;水泥存储温度不得超过60℃，不得受潮，拌制时水的温度也要控制在60℃以内。

（2）骨料：一般要选择二级以上或者多级集配的骨料;粗骨料的堆放密度一般要在1500kg/m3以内，骨料堆放紧密度要达到孔隙率40%以内;骨料的存储不能直接裸露于自然环境，避免爆嗮与淋湿，堆放区域上方宜设置罩棚;夏季高温时，骨料要做好防晒降温措施，避免骨料温度超过28℃。

（3）外加剂：减水剂选择聚羧酸系性能较强的，并且根据不同的施工季节选择不同的外加剂，包括标准型、缓凝型与防冻型;高性能减水剂引入混凝土中的碱含量要控制在0.3kg/m3以内，引入到混凝土中的氯离子含量要控制在0.2kg/m3以内，减水剂引入到混凝土中的硫酸盐含量要控制在0.2kg/m3以内。

2.2  原材料配合比控制

（1）混凝土配置时的配合比应该要根据原材料品质、混凝土强度等级及耐久性确定配合比，根据实验室计算与初步试验配比进行不断调整与优化，确定最终的配合比。

（2）混凝土的最小凝胶材料用量要控制在300kg/m3以上，最低水泥用量必须要高于200kg/m3，对于防水混凝土水泥含量不能低于260kg/m3，保证混凝土的水胶比控制在0.45以内。

（3）对于使用粉煤灰作为掺合料时，普通硅酸盐水泥混凝土的粉煤灰掺入量应该不超过凝胶材料总量的30%，硅酸盐水泥混凝土中的粉煤灰掺入量要控制在凝胶材料总量的35%，而预应力混凝土中掺入粉煤灰的量要控制在凝胶材料总量的25%以内，粉煤灰的配合比要严格按照以上要求执行。

（4）当混凝土中需要掺入矿渣粉时，应该将矿渣粉与粉煤灰进行配合使用，并且掺入混凝土中的总量不超过凝胶材料总量的50%，其中矿渣粉用量不得超过粉煤灰的用量。

（5）所配置的混凝土，除了需要保证抗压强度与抗渗强度达到规范要求以外，还必须要保证混凝土的抗裂性能达到规范要求，必要条件下还应该使用温度-应力试验机对混凝土的抗裂性能进行检测，保证混凝土材料各项指标符合标准。

2.3  施工中的控制措施

（1）对于最容易出现裂缝的大体积混凝土，浇筑之前要对混凝土结构将产生的温度及温度应力进行计算，确定硬化过程中的温度峰值，以此为依据制定温控措施，避免混凝土温度过高。通常，大体积混凝土的温度指标按照以下数值执行：混凝土浇筑时入模的上升温度要控制在40℃以内，混凝土构件的中心温度与表面温度差值要控制在25℃以内，混凝土结构的降温速率要超过2℃/天，混凝土构件的表面温度与大气温度差控制在20℃以内。

（2）大型混凝土结构在浇筑时应该要留设变形缝，一般设计图纸中会对施工缝位置进行注明，当设计为规定时，按照以下方法设置变形缝：首先是设置后浇带，以后浇带作为混凝土构件的变形缝，应对构件的轻微变形;其次采取跳仓法施工，也就是分段施工，基础底板每个施工段要控制在40m以内，墙体与顶板的施工段距离不宜超过16m。分段施工的间歇时间一般不少于七天。

（3）在高温天气浇筑混凝土时，浇筑时的混凝土温度不应超过30℃，避免混凝土与模板直接受阳光照射，混凝土浇筑之前钢筋、模板及附近局部温度不应该超过40℃。待混凝土成型之后及时进行覆盖，避免混凝土受到太阳照射。

（4）对于风速较大或者湿度较小的施工环境，应该采取防风措施，避免混凝土快速失去水分，同时避免混凝土构件大面积暴露;

（5）雨季施工做好防水工作;

（6）混凝土浇筑完成之后要严格执行养护流程，对混凝土构件实行保温、保湿措施，避免混凝土在外界环境影响下发生剧烈变化，严格执行养护方案，直至混凝土构件强度等级达到要求。

（7）混凝土的拆模时间要根据混凝土结构强度来判断，而不是以时间判断，同时拆模过程要避免在温度过高天气下进行，避免混凝土表面与热空气接触而快速失去水分产生裂缝，若遇到该情况也不能使用凉水进行养护管理。混凝土内部温度还未降低之前不得进行拆模，大风或者雨天严禁拆模。炎热干燥天气下拆模施工要分段进行。

3  结束语

混凝土裂缝的有效控制必须要通过设计、施工、原材料等各个环节的共同配合，本文从施工方角度入手，对控制裂缝的措施，也就是原材料选材与配合比的控制及施工工艺两方面进行了说明，同时对于出现裂缝之后的处理对策进行了总结。在实际施工过程中，需要根据裂缝的现状及原因，结合项目实际情况采取相应的控制措施，加强各个环节的质量控制，有效避免裂缝的出现。

参考文献：

[1] 陈肇元.我国的混凝土结构技术规范急需革新——混凝土结构设计规范的问题讨论之四 [J].建筑结构，2019（11）.

[2] 李友生，张桂祥.钢筋混凝土裂缝的预防与处理[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2017（3）.