混凝土結構裂縫成因及控制措施

摘要：近年來，隨著我國工程項目逐漸增多，混凝土結構因其抗震性好，整體性能優良，得到廣泛應用和推廣。但是，由于混凝土的抗拉力低，在工程施工和使用過程中，由于多種原因，導致混凝土結構工程項目中出現裂縫缺陷，從而影響到工程質量和外形，也在一定程度上為國家和百姓的生命財產埋下了安全隱患。本文根據我的工作經驗，對混凝土結構裂縫出現的成因進行了分析，再針對這些成因，有針對性地提出了控制混凝土結構裂縫的措施。

關鍵詞：混凝土結構；裂縫；成因；控制

引言

混凝土作為現代城市建設中的結構材料之一，因其抗震性好，整體性能優良，所以得到了廣泛應用和推廣。但是，混凝土結構的裂縫問題一直備受關注。一方面，由于混凝土工程中材料的特性決定了混凝土結構，因此容易產生裂縫；另一方面，由于在工程項目整體過程中，相關員工在設計、施工方面存在的不合理，導致了工程中的混凝土結構出現裂縫。裂縫的存在不但會影響到建筑物的質量、外形、整體性和耐久性，也在一定程度上為國家和百姓的生命財產埋下了安全隱患。因此，在分析混凝土結構出現裂縫成因的基礎上，采取相應的措施進行有效控制是十分必要的。

1.混凝土結構出現裂縫的成因分析

1.1設計方面

1.1.1樓板剛度不足

由于設計中按照多跨連續板進行配筋，導致只側重于對結構的全面考慮，而忽略了混凝土的收縮特性，以及受到溫度影響導致變形等多種因素，設計樓板的高跨比僅為L/33.6—L/35，使得樓板的剛度小，容易產生裂縫。

1.1.2樓板構造配筋設計不合理

由于在支座處按常規配設負筋，或者在中部板面不配鋼筋，使得板面因溫度出現變形和混凝土收縮時，沒有鋼筋的支撐，板面就會出現裂縫。

1.1.3樓板內管線的布置不合理

在對工程樓板內部線布置的設計上，由于管線位置往往處于樓板跨中，即在單層雙向配筋處，使得樓板的有效截面受到較大程度地削弱，當樓板收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時，沿著樓板管線就往往會出現呈直線狀的裂縫。

1.1.4膨脹劑的選用與摻量

在設計中由于沒有明確混凝土的限制膨脹率，只對膨脹劑的品種和摻量范圍進行規定。當在施工中按照所設計的摻量對膨脹劑進行配比施工，使的混凝土的實際限制膨脹率不能達到最佳限制膨脹率，也是導致出現裂縫的一大原因。

1.2施工方面

1.2.1水電預埋管施工在板內安置位置不合理

水電預埋管施工在板內安置位置過程中，容易出現對管的預埋位置過高或者過低的情況，使得出現裂縫。當位置過高時，由于混凝土硬化收縮，板面就容易產生裂縫；當位置過低時，由于管線之間的距離較小，甚至有的出現并攏，則往往會因為管線太過于集中而產生裂縫。

1.2.2空載養護期不足

有一些工程項目中，從樓面混凝土澆完到施工材料的堆放，平均空載養護期僅為一天左右，過早地對樓面混凝土結構進行震動，使得其荷載造成樓板混凝土內部受損而出現裂縫。

1.3材料方面

在使用的樓板商品混凝土中，一般采用強度為C40（8層以下）、C35（8—18層）和C30（18層以上）的商品混凝土。商品混凝土的收縮變形值一般是普通混凝土的1.2—1.3倍，并且其單方用水量較大，為200Kg/㎡，由于一些水分會在振搗施工過程中被游離出來，并與水泥結合在一起生成凝膠，而一部分水則會留在混凝土的孔隙中，這就成為了混凝土干縮的隱患。當在后面相關一些施工過程中，混凝土面層受到溫度、風力等因素的影響，水泥石毛細孔、凝膠孔內的自由水就會開始蒸發，其長時期處于干燥的環境中，就會導致樓板出現干縮，而從呈現出裂縫。

2.控制混凝土結構出現裂縫的措施

2.1加強設計的科學性和合理性

針對因設計不合理導致混凝土結構出現裂縫的問題，建議進一步加強在設計方面的科學性和合理性。首先，在構造筋方面，應該注意增加對構造筋的配設，從而提高抗裂性能。比如應該選擇直徑小的構造筋，并且構造筋之間的間距設置應該為小間距，并且全截面的配筋率應在設置為0.3～0.5%之間，樓板應該給予雙層雙向配筋；其次，應力集中的處理方面。一方面，因為避免混凝土結構地方產生應力集中，另一方面，應該在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。比如可以一些邊緣部位設置暗梁，并且提高較脆弱部位的配筋率，從而提高混凝土抗拉力。第三，在考慮氣候環境因素方面。在混凝土結構設計中，還應該注意對施工時的氣候環境特征進行充分考慮，從而合理設置后進行澆縫。比如在正常的條件下，后澆縫間距應該為20～30m，其保留時間應該大于60d；第四，在梁板混凝土強度選擇方面，梁板混凝土強度等級最好不要選擇超過C30的梁板混凝土；第五，在樓板內管線方面，盡量避免樓板內管線出現交叉情況，并且嚴格控制管線的直徑，應該將其直徑控制在板厚的20%，且≤D25。

2.2嚴格控制混凝土結構工程項目施工

在控制由于混凝土結構施工原因導致的裂縫方面，可以從以下幾方面進行控制：（一）嚴格控制混凝土材料的質量。在選擇混凝土材料方面，應該選用低水化熱水泥，并且應該盡量減少粗細骨料的含泥量（最好控制在1～1.5%以下）。在對混凝土集料的配比方面，應該控制混凝土中水和灰的比例，合理摻加塑化劑和減少劑的用量；（二）把握好澆筑時間。應該盡量在夜間進行澆筑，才能有效降低混凝土的初凝溫度。另外，在白天施工時，應該在沙、石堆場搭設遮陽裝置，或者使用濕麻袋將沙、石堆場覆蓋；（三）提高混凝土的密實度。提高混凝土的密實度，從而有效提高混凝土的抗裂性，比如可以從加強對混凝土的澆灌振搗力度來提高混凝土的密實度，并且應該延長空載養護時間，從而控制因早期荷載所產生的裂縫；（四）控制好混凝土相關環境溫度。在施工現場，應該盡量地控制好混凝土相關環境溫度，從而避免因受溫度影響出現裂縫。在拆模混凝土時，要盡可能地晚拆模，拆模后確保混凝土表面溫度不會下降低于15℃，混凝土的現場試塊強度不低于C5；另外，在施工期間和竣工后，應該對門窗洞口風速進行控制，從而減少環境溫差和風速對混凝土結構的影響。（五）根據實際情況采取相應的措施。比如針對高強混凝土，就應該盡量使用中熱微膨脹水泥，并且摻超細礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑。

2.3嚴格控制混凝土結構中的材料

在控制由于材料原因導致的混凝土結構出現裂縫時，一方面，應該合理選擇和使用材料。比如合理使用商品混凝土生產級配中材料的替換和外加劑，來降低水泥和水的用量；或者在混凝土生產級材料配比中添加適量的丙烯纖維，可有效減少早期收縮裂縫；在對混凝土膨脹劑進行選擇時，應該選用一等品。另一方面，應該加強對相關材料的養護。比如在板面和板底拆模后，涂刷養護劑，從而避免混凝土的早期干縮，并且確保膨脹劑充分水化，使混凝土達到有效的補償收縮作用。

3.總結

綜上所述，混凝土作為現代城市建設中的結構材料之一，因其抗震性好，整體性能優良，被廣泛應用和推廣。但是由于混凝土工程中設計、施工和材料等方面的原因，使得混凝土結構容易產生裂縫，從而影響到工程質量和外形，也在一定程度上為國家和百姓的生命財產埋下了安全隱患。因此，應該針對導致混凝土結構裂縫產生的原因，采取相應的控制措施，從而有效避免大體積混凝土結構裂縫的產生，或者使混凝土結構裂縫盡可能地控制在允許范圍之內。

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