淺談混凝土的裂縫問題

【摘 要】混凝土是現代城市建設中廣泛使用的結構材料，但是伴隨這類材料的生產研究與應用，混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關注。混凝土結構的裂縫不僅影響到結構的美觀，也可能影響結構的正常使用與耐久性。當裂縫寬度達到一定數值時，可能危及結構的安全。大量科研和實踐都證明了混凝土結構出現裂縫是不可避免的，科學的要求是將其有害程度控制在允許范圍（國家有關規范）內，本文將對相關問題進行分析與探討。

【關鍵詞】混凝土；裂縫；問題；技術；措施 1 產生混凝土裂縫的原因

1.1 溫度問題

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當發生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時，極易產生裂縫。混凝土裂縫產生的主要原因是溫度和濕度的，混凝土在施工階段常受外界氣溫變化的影響。混凝內部溫度為水泥水化熱的絕熱溫度和澆筑溫度二者的疊加值，其中澆筑溫度與外界溫有直接關系。一般而言，外界氣溫愈高，混凝土在硬化期間水泥放出大量水化熱，混凝土的澆筑溫度也愈高，當氣溫下降，會大大增加外層混凝土混凝土內部的溫度梯度，造成溫差和溫度應力，使大體積混凝土出現裂縫。材料質量問題引起的裂縫是較常見的原因。

1.2 結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。如：早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。結構構件斷面突變或開洞、留槽引起應力集中；構造處理不當、現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋、或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素容易導致混凝土開裂。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%—40%的設計荷載時，就可能出現裂縫，肉眼一般不能察覺，而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的（這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫）。在鋼筋混凝土設計規范中，分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2mm～0.3mm，對那些寬度超過規范規定的裂縫，以及不允許開裂的構件上出現裂縫，則應認為有害，需加以認真分析，慎重處理。

1.3 設計問題

設計欠周全。如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小，或者由于計算錯誤，受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中，構造處理不當，現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋，或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均輕易導致砼開裂。

1.4 工藝問題

施工工藝也對混凝土的裂縫也有影響：（1）混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接成因。（2）水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。（3）模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。（4）混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。

1.5 其他問題

混凝土是具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土的裂縫等。

2 改善混凝土裂縫問題的有效措施

通過以上分析，在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服。

2.1 優選水泥品種

混凝土結構引起裂縫的主要原因之一是由于水泥水化熱的大量積聚致使混凝土出現早期升溫及后期降溫而產生的溫差變化，為此，在施工中可采取一些措施，如選用礦渣水泥、粉煤灰水泥等低熱水泥品種來配制混凝土。

2.2 控制材料的使用

根據施工的具體條件降低水灰比，減少水的用量，提高混凝土的密實度，可以減少混凝土的泌水、離析等現象，使混凝土的收縮變形減小。施工時盡可能選用良好的顆粒級配方案，用顆粒級配大的粗中砂來拌制混凝土，嚴格控制砂、石中的含泥量。適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應；有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規范及技術規范規定。一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區砂、對運送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規范及技術規程規定。宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

2.3 提高操作水平

加強混凝土振搗，可以提高混凝土的密實性和抗拉強度；加強對混凝土成品的保護和養護，避免溫差裂縫的產生；并適度延長養護時間，在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，更應及早進行噴水養護，在澆水養護有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。對已澆筑好的混凝土應在澆筑后l0到12小時內及時做好澆水養護，以使混凝土有足夠的濕度保持水化反應，并且連續養護日期一般不少于半個月。這樣，不僅有利于混凝土在規定齡期內達到設計要求的強度，而且還可以在養護時降低混凝土的表面溫度，減少混凝土內部的約束作用，防止收縮裂縫的產生。

2.4 控制鋼筋位置

鋼筋品種、規格、數量的改變、代用，必須考慮對構件抗裂性能的影響。鋼筋的位置要正確，保護層過大或過小都可能導致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。在綁扎構造鋼筋時為防止鋼筋走位，可以用一些技術措施進行控制，從而有效地控制和減少板面裂縫的發生。

2.5 優化設計水平

（1）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，平面復雜的建筑物，容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。

（2）減少地基的不均勻沉降，在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度，不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調整地基的不均勻變形。

（3）層層設置圈梁、構造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，防止或減少裂縫。

2.6 施工技術的加強

加強地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收，對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利的地質情況時，必須先對其加固處理，并經驗收合格后，方可進行下一步施工。開挖基槽時，要注重不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。當相鄰建（構）筑物間距較近時，一般應先施工較深的基礎，以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建（構）筑物各部分荷載相差較大時，一般應施工重、高部分，后施工輕、低部分。

3 結束語

綜上分析，裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。混凝土結構裂縫應針對成因，貫徹預防為主的原則，加強設計施工及使用等方面的治理，確保結構安全和避免不必要的損失。混凝土結構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。

參考文獻

[1]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進展.混凝土，2002.5

[2]郭仕萬，肖欣，趙和平.混凝土施工中的裂縫控制.山西水利科技，2000.11

[3]羅輝.混凝土的施工溫度與裂縫[J[.交通世界（建養機械）.2007（02）

[4]鞠麗艷，張雄.混凝土裂縫防治的兩種新方法.施工技術，2002.7