建筑工程中混凝土裂缝成因及控制措施浅谈

吴强

华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230088

1 建筑工程中混凝土裂缝概述

混凝土是目前应用最广泛的建筑材料，但混凝土的主要缺点就是抗拉能力差。混凝土结构在施工和使用过程中会产生程度不同和类型不同的裂缝。细微的裂缝（小于0.05mm）对结构构件没有大的影响，可以允许其存在。但一些较大的裂缝不仅影响建筑物的外观，而且危害建筑物的安全性和耐久性。在资讯高度发达的今天，由裂缝带来的工程质量问题受到社会的广泛的关注。随着商品混凝土的广泛应用以及建筑工程复杂程度的增加，这个问题变得更加突出。因此，对裂缝的科学处理必须基于对其分类和研究，并有针对性的采取相关措施将其危害有效地控制在可接受的范围内[1]。

2 建筑工程中混凝土裂缝的主要成因

2.1 塑性变形产生的裂缝

塑性变形裂缝分为塑性收缩裂缝和塑性沉降裂缝两种。塑性收缩裂缝的成因是混凝土浇筑初期，表面失水过快，当混凝土尚未硬化，弹性模量还处于较低状态时，开始产生塑性收缩。混凝土表面限制塑性收缩的拉应力如果超过混凝土的抗拉强度时则裂缝产生。塑性收缩裂缝的特征通常是形状不规则，裂缝深度一般不大。经常出现在新浇筑且暴露在空气中的表面积较大的混凝土构件表面；塑性沉降裂缝的成因是组成混凝土的原材料因密度、质量、形状的差异在浇筑过程中下沉速度不同，混凝土构件中的预埋管线、钢筋等阻碍了其上方粒径较大的骨料下沉，但阻碍物两侧的混凝土依然正常下沉，这种沉降差产生的应力会使构件表面产生向下直至阻碍物上方的沉降裂缝。塑性沉降裂缝对结构耐久性危害较大，如不加以重视处理，往后发展会结合混凝土的干缩最终形成贯穿裂缝。

2.2 温度裂缝

温度裂缝的成因是混凝土硬化过程中水泥释放出大量的水化热，使得混凝土内部的温度升高，因为混凝土内部和表面的散热条件不同，导致内外温度差较大从而形成温度应力。当温度应力超过混凝土表面的抗拉强度时，则产生温度裂缝。温度裂缝一般比较难避免，虽然其对一般房屋建筑工程没有显著的直接危害，但对混凝土构件的耐久性、抗渗性均有不利影响，同时也会给使用者在感官和心理上带来不良影响。

2.3 基础不均匀沉降产生的裂缝

随着城市的发展，人口的增多使得建设用地变得越来越紧张，一些建设项目选址位置的地质情况不理想，存在着地基承载力不高，或者基础持力层分布不均匀的情况，如在设计过程中基础选型不当或者在施工过程中处理措施有误，其带来的问题就是建筑物的基础会产生不均匀沉降。基础沉降不均匀会导致结构内部产生附加应力和应变，当附加应力和应变大于构件的承受能力时，会使构件发生剪切破坏，形成结构裂缝。沉降导致的结构裂缝除了对建筑物外观和使用功能产生不利影响，还威胁建筑物的安全，需要高度重视。

2.4 由于施工因素而导致的裂缝

施工因素导致的混凝土裂缝成因较为复杂。振捣混凝土时的漏振或过振；大体积混凝土施工前对水化热计算不准确，施工过程中降温工作不到位；养护混凝土时浇水不足或保温措施不到位；混凝土模板拆除时间过早或措施不当；以上种种不规范的施工行为都会导致混凝土裂缝的产生。由此可见，施工现场的技术管理对于控制混凝土裂缝的产生有着重要影响。

2.5 后期使用的影响

建筑物建成后实际使用荷载超过设计限值，使得混凝土结构构件超负荷承载；业主的野蛮装修，随意拆除承重构件或者开洞；项目建设时未充分考虑周围环境的影响，意外的火灾、地震等因素都会使混凝土结构构件产生裂缝[2]。

3 控制建筑工程混凝土裂缝的措施

混凝土裂缝的成因比较复杂，很多情况下不是单一的因素引发的。必须提前采取相关措施加以预防。首先在设计阶段就要通过合理的结构方案、基础形式、构造措施来控制裂缝产生的可能性，尽管不能完全避免由混凝土自身的收缩变形引起的裂缝，但可以从源头上将影响裂缝产生的各种因素尽可能减少，为下一步施工阶段的裂缝控制提供良好的基础。

3.1 设计阶段

3.1.1 基础设计。在设计开始前的地勘阶段就要对建设场地进行仔细勘察，尤其是对地质条件比较复杂的场地要采取加密勘探孔点等措施来保证地勘报告所提供数据的准确性。因为建筑物的基础设计是以地勘报告提供的数据为基础的。场地的水文地质条件，基础持力层的深度、持力层承载力的大小、土层的各项参数等均需准确无误。在准确的地勘报告基础上，设计应对相关数据进行仔细分析，结合上部结构特点，设计出安全性和经济性兼具的基础形式。

3.1.2 合理的设置变形缝。对于上部结构应合理地设置变形缝。对建筑进行沉降缝分割时要注意，每个独立单元的结构类型要单一，外形形状要尽量简单，其所处位置的地基也要均匀。可以根据经验将沉降缝设置在某些特定位置。当建筑物超长或有着复杂平面形状时，在其转折的部位和分期建设的部位设置变形缝也是必要的。合理的结构设缝能有效控制不均匀沉降和应力集中，减少由此而产生的混凝土裂缝概率。

3.1.3 结构布置和结构构造。上部结构要综合考虑使用功能和施工现场的要求，合理的布置结构构件的位置和确定结构构件的尺寸大小，避免因结构布置不合理而带来应力集中；加强对构造钢筋的重视，尤其应注意在容易产生裂缝的混凝土构件受拉区域设置合理数量和直径的构造钢筋。

在设计阶段对可能会引起裂缝的因素进行科学预测，并采取相应的措施提前加以控制，是减少混凝土裂缝危害的重要前提。

3.2 施工阶段

3.2.1 原材料的选择。在混凝土的生产阶段就要选择级配优良的砂石原料，含泥量符合规范要求。根据设计要求选用与混凝土等级相匹配的水泥品种，尽量避免采用早强水泥。根据设计和施工环境要求选用合适的混凝土添加剂来改善混凝土质量，降低混凝土的使用成本。

3.2.2 现场施工环节。在施工过程中改善施工工艺，加强对施工现场的管理，尽可能减少外界因素对混凝土产生裂缝的影响。首先，有必要加强对混凝土浇筑过程中的振捣控制。对坍落度不同的混凝土振捣的时间也有所区别，避免出现过振或漏振的情况。对已浇筑的大体积混凝土可以在终凝前进行二次振捣，排出因混凝土沁水形成的孔隙和水分，增加混凝土的密实度，提高混凝土与钢筋的黏结力，增强抗裂性能。第二，做好混凝土浇筑前的模板支撑工作，使之能够承受混凝土浇筑时的荷载。混凝土浇筑完毕后应对其充分养护，达到设计要求强度后方可拆模。第三，重视薄弱环节的施工管理，对于后浇带、施工缝、预埋管线等易容易出现裂缝的薄弱位置应有施工预案。

3.2.3 加强混凝土养护。混凝土养护工作是否到位对混凝土构件的质量起到非常重要的作用。新浇筑混凝土仍处在凝结和硬化的过程中，水泥水化速度较快，如果混凝土表面得不到充分的湿润则会因为脱水产生收缩裂缝。因此按施工规范进行养护，能有效持续地为混凝土表面提供合适的温度和湿度条件，使水泥水化充分完全，从而改善混凝土的工作性能，增强后期抗裂能力。对于大体积混凝土，在浇筑过程中产生大量的水化热，必要时可采取埋设散热孔、埋设水管通过冷水降温等措施来避免水化热过高的情况出现。

施工阶段可能会引起混凝土产生裂缝的原因更加复杂，除了材料因素还有施工方法、养护条件、现场管理等人为的因素。因此加强施工管理对于减少混凝土裂缝的产生有着重要意义[3]。

4 结束语

混凝土裂缝是常见的质量通病，目前还无法杜绝。设计规范允许混凝土带一定宽度的裂缝工作，但较大的裂缝会直接影响到混凝土结构的承载力、耐久性和整体性能。因此对混凝土裂缝的成因进行分析和研究，针对不同成因的裂缝采用与之相适应的预防和处理措施，可以有效地减少裂缝带来的危害。在合理设计的基础上，严格按照设计要求进行规范施工，采取有效的养护措施，并在施工过程中加强监督管理，从多个方面入手，才能提高建筑工程的质量。