混凝土結構中常見裂縫問題及其預防

白香鴿

(河南工業和信息化職業學院 河南焦作 454000)

混凝土結構中常見裂縫問題及其預防

白香鴿

(河南工業和信息化職業學院 河南焦作 454000)

混凝土結構中裂縫不僅種類繁多，形態各異，而且較為普遍。輕微者建筑物美觀，造成滲漏水;嚴重者降低建筑結構的承載力、剛度、穩定和整體性、耐久性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。

裂縫；成因；預防措施

混凝土結構的裂縫問題，是工程建設中存在的一個普遍問題，而混凝土結構的破壞乃至建筑物的倒塌，往往是從混凝土結構的微裂縫發展而來的。大量的工程實踐表明，混凝土結構裂縫是難以避免的，但是可以通過設計手段、施工措施將其有害的程度控制在一定的范圍內。

一、常見混凝土裂縫形成的原因

混凝土結構裂縫的原因很多，當發生混凝土的原材料和配合比不當、溫度和濕度變化、結構受荷、地基不均勻沉降、施工方式不當時，都非常容易產生裂縫，具體原因有以下幾方面：

（一）設計構造

在設計時如考慮不周，結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中；在構造處理不當時，現澆主梁在擱次梁處如果沒有設置附加箍筋或附加吊筋；以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。另外，設計人員盲目地使用高強度棍凝土，特別像一些抗滲性能要求較高的地下室底板和壁板等部位，混凝土凝土設計強度達到了C50-C60，帶來的后果就是使得單方水泥用量大幅度提高，而水泥用量大，又是易引起混凝土收縮開裂的主要原因之一。 隨著強度的提高，混凝土的彈性模量會增大，徐變系數會變小，使混凝土的脆性增加，延伸性減小；隨著水泥用量的增加，水化熱也大幅度增加，造成后期干燥收縮和溫度收縮增大，引起混凝土開裂。

（二）地基變形

建筑工程基礎不均勻沉降造成的鋼筋混凝土開裂：

1.房屋建于土質差別較大或軟弱土質上。

2.建筑物基礎深淺不一。

3.房屋相鄰部分的高度、荷重、結構剛度差別較大。

4.建筑物平面形狀復雜、立面變化過大、長度過大等原因造成基礎不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向與地基變形的情況有關，由于地基變形的應力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的，危害較大。

（三）施工方面

施工工藝不當造成鋼筋混凝土開裂。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多，主要有：

1.水泥、砂、石等質量不好是引起裂縫較常見的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”，所以說只有把好材料的質量關，工程質量才會在根本上得到保證。

2.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，都可能使裂縫產生的直接或間接原因。

3.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。混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內外溫度較大更容易產生裂縫。

4.模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太大或太小，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

（四）結構受荷

在施工中和使用中，由于結構受荷都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。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。普通鋼筋混凝土構件在承受了30-40%的設計荷載，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都在設計荷載的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（這類裂縫也稱為無害裂縫）。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0.2-0.3mm，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是有害的，需加以認真分析，慎重處理。

（五）溫濕度變化

當溫度變化時，由于材料熱脹冷縮，房屋各部分構件將產生各自不同的變形，引起彼此制約而產生應力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數不一致，屋面變形較大，當屋蓋和墻體之間構造處理不當，會使墻體受拉，當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時，產生溫差裂縫。

普通混凝土在空氣中硬結，濕度發生變化時，體積會有所收縮，由此而在構件內產生拉應力，在早期混凝土強度較低時，混凝土收縮值最大。因此，若構件早期養護不良，極易產生收縮裂縫。

二、混凝土裂縫預防措施

（一）材料選用

1.水泥：應選用水化熱較低的水泥，嚴禁使用安全性不合格水泥。

2.粗骨料：宜用表面粗糙、質地堅硬的石料；級配良好，孔隙率小，無堿性反應；有害物質及粘土含量不超過規定。

3.細骨料：宜用顆粒較粗、孔隙較小，含泥量較低的中砂。

4.外摻料：宜采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

（二）混凝土澆筑及養護

在混凝土澆筑前，應檢查模板的標高、位置、尺寸、強度和剛度是否符合要求；檢查鋼筋和預埋件的位置、數量和保護層厚度，并將檢查結果填入隱蔽工程記錄表；清除模板內的雜物和鋼筋的油污；對模板的縫隙和孔洞應堵嚴；對木模板清水濕潤，但不得有積水。混凝土的澆筑，應由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應根據搗實、結構的配筋情況等因素確定。混凝土澆筑時應防止離析顯現，振搗應均勻、適度。

1.在澆筑豎向結構混凝土前，應先在底部填入與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿。

2.澆筑中不得發生離析現象，當澆筑高度超過3m時，應采用串筒、溜管或振動溜管使混凝土下落。

3.在混凝土澆筑過程中應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件、預留孔洞的情況，當發現有變形、移位時，應及時采取措施進行處理。

4.加強混凝土的養護，盡量縮短澆筑與開始養護的時間間隔。混凝土在硬化過程中應保持一定的濕度和溫度，以防止混凝土表面干裂和塑性裂縫。

5.混凝土澆筑后，必須保證混凝土均勻密實，充滿整個模板空間，新舊混凝土結合良好，拆模后，混凝土表面平整光潔。為保證混凝土的整體性，澆筑混凝土應連續進行。當必須間歇時，其間歇時間宜縮短，并應在前層混凝土凝結前將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。

（三）基礎的處理

1.加強地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后及時通知勘察及設計單位到場驗收。對較復雜的地基，設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探，當探出有不利地質情況時，必須先對其加固處理，并經驗收后，方可進行下一步施工。

2.開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結構。合理安排施工順序。相鄰建（構）筑物間距較近時，一般應先施工較深基礎，以防止基坑開挖破壞已建基礎的地基。

3.當房屋建于土質差別較大的地基上，或房屋相鄰部分的高度、荷重、結構剛度等有顯著差別時，應在差異部位設置沉降縫，將其劃分成剛度較好、長度變化較小的幾個單元，可以減少因基礎不均勻沉降引起的應力，避免產生裂縫。

4.盡量避免用軟弱土層做持力層，若無法避免，可調整上部結構剛度，或采用筏式基礎，以減少建筑的沉降。

裂縫是混凝土結構中存在的一種普遍現象，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、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，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

[1]李懷宇.現澆鋼筋混凝土樓板裂縫分析與防治[J].廣東科技,2007(4).

[2]王鐵夢.工程結構裂縫控制．第三版．北京：中國建筑工業出版社，2003

[3]王濤.混凝土塑性收縮裂縫的影響因素及預防措施．混凝土，2003

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白香鴿（1969-），女，河南省焦作市，大學本科，講師，主要研究方向：造價管理