混凝土裂缝成因与控制措施

【摘要】混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题，是施工中具有较普遍性的质量问题，混凝土结构、构件出现裂缝，不但影响建筑外观，而且有可能影响构件刚度和结构整体性。当裂缝宽度达到一定限度，有时会造成钢筋锈蚀，影响结构构件的耐久性，因此，对裂缝的出现，应给予应有的重视。本文根据实践经验，就混凝土裂缝的成因、控制措施及出现裂缝如何弥补处理等问题进行了探讨。
【关键词】混凝土；裂缝；成因；控制

1 裂缝的成因

1.设计原因

我国的设计规范有明确规定结构允许出现裂缝的宽度，设计人员忽视或考虑不周，设计中配筋和配筋率不合理，构筑物长期承担荷载，都将有可能导致裂缝的出现。具体来说，主要包括以下几方面：（1）设计结构中的断面突变而产生应力集中；（2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件偏心，应力过大等；（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗；（4）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。

2.材料原因

混凝土是粗骨料、细骨料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆集材料。以下几种情况往往会造成混凝土收缩增大，导致裂缝的产生：（1）粗细骨料的含泥量过大，骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配；（2）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；（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当；（4）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、粉煤灰及矾士水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。另外，就水泥等级及混凝土强度等级来说，水泥等级越高细度越细，对混凝土开裂影响会越大；混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

3.混凝土配合比设计原因

在工程实践中，混凝土配合比的设计也往往成为混凝土开裂的重要原因，主要包括：（1）设计中水泥等级或品种选用不当；（2）配合比中水灰（水胶比）过大；（3）单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大；（4）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，导致混凝土离析、泌水、促水性不良，增加收缩值；（5）配合比设计中混凝土膨胀剂量选择不当。

4.施工及现场养护原因

在施工和现场养护过程中，施工管理不严，赶进度，偷工减料，工人素质差，施工马虎等常常是造成裂缝的因素。具体来说，较为普遍存在的因素包括：（1）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，导致裂缝的产生；（2）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大；（3）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝；（4）大体积混凝土浇注，对水化热计算不准、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；（5）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；（6）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

5.使用原因

在建筑物的使用过程中，外部因素成为混凝土开裂的主要原因，较为常见有以下几种情况；（1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝；（2）使用荷载超负；（3）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝；（4）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；（5）意外事件，火灾、轻度地震引起构筑物的裂缝。

2 裂缝的控制措施

1.设计方面

（1）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。设计人员应灵活地运用“抗一放”结合、或以“抗”为主、或以“放”为主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。
（2）设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。
（3）积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明其效果很好
（4）重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是对楼面、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.材料选择和混凝土配合比设计方面

（1）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。
（2）选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。
（3）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

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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。
（4）正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所直到的不同膨胀效果，同时应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

3.现场操作方面

（1）浇捣工作：浇捣时，振捣棒要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
（2）混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。
（3）混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大引起的温度裂缝。

3 出现裂缝后的弥补处理

在采取了上述综合性防治措施后，由于各种原因仍可能有少量裂缝发生。混凝土出现裂缝主要以楼板裂缝对工程质量影响较大，容易产生漏渗水现象，所以需要特殊处理。应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作，然后再进行装修。根据经验，楼地面上部的粉刷找平层通常较厚，可以通过在找平层中增设铜丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强，并且上部常被木地板等装饰层所遮盖，问题相对较小。但板底则粉刷层较薄，并且通常无吊顶遮盖，更易暴露裂缝，影响美观并有渗漏的可能，所以板底更应妥善处理。板底裂缝宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理。复合增强纤维的粘贴宽度以350-400毫米为宜，既能起到良好的抗拉裂补强作用，又不影响粉刷和装饰效果，是目前较理想的裂缝弥补措施。
混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。
参考文献
国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
[3]国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-1990