混凝土裂縫成因及控制措施

【摘 要】混凝土的裂縫是建筑工程中較普遍存在的問題，是施工中具有較普遍性的質量問題，混凝土結構、構件出現裂縫，不但影響建筑外觀，而且有可能影響構件剛度和結構整體性。當裂縫寬度達到一定限度，有時會造成鋼筋銹蝕，影響結構構件的耐久性，因此，對裂縫的出現，應給予應有的重視。本文根據實踐經驗，就混凝土裂縫的成因、控制措施及出現裂縫如何彌補處理等問題進行了探討。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；成因；控制

1 裂縫的成因

1.設計原因

我國的設計規范有明確規定結構允許出現裂縫的寬度，設計人員忽視或考慮不周，設計中配筋和配筋率不合理，構筑物長期承擔荷載，都將有可能導致裂縫的出現。具體來說，主要包括以下幾方面：（1）設計結構中的斷面突變而產生應力集中；（2）設計中對構件施加預應力不當，造成構件偏心，應力過大等；（3）設計中構造鋼筋配置過少或過粗；（4）設計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

2.材料原因

混凝土是粗骨料、細骨料、水泥石、水和氣體所組成的非均質堆集材料。以下幾種情況往往會造成混凝土收縮增大，導致裂縫的產生：（1）粗細骨料的含泥量過大，骨料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配；（2）骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多；（3）混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當；（4）水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬士水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。另外，就水泥等級及混凝土強度等級來說，水泥等級越高細度越細，對混凝土開裂影響會越大；混凝土設計強度等級越高，混凝土脆性越大、越易開裂。

3.混凝土配合比設計原因

在工程實踐中，混凝土配合比的設計也往往成為混凝土開裂的重要原因，主要包括：（1）設計中水泥等級或品種選用不當；（2）配合比中水灰（水膠比）過大；（3）單方水泥用量越大、用水量越高，表現為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大；（4）配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離析、泌水、促水性不良，增加收縮值；（5）配合比設計中混凝土膨脹劑量選擇不當。

4.施工及現場養護原因

在施工和現場養護過程中，施工管理不嚴，趕進度，偷工減料，工人素質差，施工馬虎等常常是造成裂縫的因素。具體來說，較為普遍存在的因素包括：（1）現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，均會影響混凝土的密實性和均勻性，導致裂縫的產生；（2）高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；（3）對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫；（4）大體積混凝土澆注，對水化熱計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大，混凝土產生溫度裂縫；（5）現場養護措施不到位，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫；（6）現場模板拆除不當，引起拆模裂縫或拆模過早。

5.使用原因

在建筑物的使用過程中，外部因素成為混凝土開裂的主要原因，較為常見有以下幾種情況；（1）構筑物基礎不均勻沉降，產生沉降裂縫；（2）使用荷載超負；（3）野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫；（4）周圍環境影響，酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕，引起裂縫；（5）意外事件，火災、輕度地震引起構筑物的裂縫。

2 裂縫的控制措施

1.設計方面

（1）在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關系。所謂“抗”就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂“放”就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用“抗一放”結合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設計原則，來選擇結構方案和使用的材料。

（2）設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。

（3）積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明其效果很好

（4）重視對構造鋼筋的認識。在結構設計中，設計人員應重視對于構造鋼筋的配置，特別是對樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。

2.材料選擇和混凝土配合比設計方面

（1）根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級，盡量避免采用早強高的水泥。

（2）選用級配優良的砂、石原材料，含泥量應符合規范要求。

（3）積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

（4）正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所直到的不同膨脹效果，同時應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

3.現場操作方面

（1）澆搗工作：澆搗時，振搗棒要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。

（2）混凝土養護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養護。養護時間為14-28天。

（3）混凝土的降溫和保溫工作：對于厚大體積混凝土，施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施，避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后，應必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護，以防止由于混凝土內外溫差過大引起的溫度裂縫。

3 出現裂縫后的彌補處理

在采取了上述綜合性防治措施后，由于各種原因仍可能有少量裂縫發生。混凝土出現裂縫主要以樓板裂縫對工程質量影響較大，容易產生漏滲水現象，所以需要特殊處理。應在樓地面和天棚粉刷之前預先作好妥善的裂縫處理工作，然后再進行裝修。根據經驗，樓地面上部的粉刷找平層通常較厚，可以通過在找平層中增設銅絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強，并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋，問題相對較小。但板底則粉刷層較薄，并且通常無吊頂遮蓋，更易暴露裂縫，影響美觀并有滲漏的可能，所以板底更應妥善處理。板底裂縫宜委托專業加固單位采用復合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理。復合增強纖維的粘貼寬度以350-400毫米為宜，既能起到良好的抗拉裂補強作用，又不影響粉刷和裝飾效果，是目前較理想的裂縫彌補措施。

混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入，材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。

參考文獻

[1]國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010-2002

[2]國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002

[3]國家標準《粉煤灰混凝土應用技術規范》GBJ146-1990