混凝土結構裂縫產生的原因及預防處理

白建平

（中建七局第四建筑有限公司，陜西 西安 710016）

0 前言

混凝土在澆筑的過程中可能會出現非彈性變形的現象，即“徐變變形”，在工程上“徐變變形”具有強度大、變形程度較大等特點，所以當混凝土結構發生“徐變變形”時，其內部質點將會發生滑移運動，降低混凝土內部約束力，同時其內部溫度也會逐漸降低，致使混凝土的預應力減少，使整個建筑工程結構產生裂縫，因此在施工過程中應該高度重視裂縫問題，采取一些有效的預防措施進行處理，最大限度降低裂縫問題。

1 混凝土結構裂縫分類

1.1 結構性裂縫

這種裂縫產生的原因多種多樣，具體可分為以下幾種：設計階段不合理產生的裂縫；施工過程不嚴謹產生的裂縫；使用不合理產生的裂縫。裂縫是無法完全避免的，任何一個環節都會出現，因此必須做好裂縫預防工作。

1.2 非結構性裂縫

非結構性裂縫是因混凝土變形產生的，這種裂縫的產生在施工階段與使用階段，或者是日積月累的影響下逐漸發生變形。非結構性裂縫主要分為以下幾種：

1.2.1 收縮裂縫

干燥收縮裂縫：收縮裂縫是濕度不斷變化而造成的，當建筑物所處的環境較為濕度，建筑物中混凝土會吸收空氣中的水分，這就促使建筑物發生膨脹現象。當遇到陽光暴曬時，混凝土中的水分會快速蒸發，從而導致混凝土出現細小的裂紋。

塑性收縮裂縫：這種裂縫大多發生在混凝土澆筑完成后，在凝固過程中形成的裂縫。

1.2.2 溫度裂縫

溫度裂縫是由溫差造成的。溫差產生的條件有很多，包括工程施工周期長、經歷的季節多、建筑工程當地的白天與夜晚溫差較大、施工場地內外溫差大等各種原因都會造成裂縫產生，比如我國南方四季溫差較小，就使得產生裂縫的概率較小，北方則與南方相反，所以產生裂縫的可能性較高。

1.2.3 沉降裂縫

現階段，一部分建筑物在打造地基時沒有將地面鋪平，導致建筑物后期發生沉降。同時不同位置壓力不同，產生的沉降高度也會有差別，極易出現混凝土錯位而引起裂縫產生。

2 混凝土結構裂縫產生的原因

2.1 收縮裂縫產生的原因

在混凝土配比過程中在水泥中加入適量的水，這樣就會促使水泥攪拌更加輕松，但是這些水會在水泥攪拌、凝固過程中揮發，導致混凝土體積變小，混凝土內部出現細小空隙，這些空隙在建筑環境相對潮濕的情況下，吸收空氣中水分，經過太陽暴曬又會揮發，從而產生裂縫。

塑性收縮裂縫：①混凝土澆筑之后，施工人員沒有立刻覆蓋建筑物，導致混凝土水分蒸發太快，體積迅速變小，導致混凝土強度不夠，不能有效的承載變形而引起拉應力。②在混凝土配比中使用了許多砂石，或者水灰比例太大。③在振搗混凝土過程中沒有達到相關要求，導致振搗完成后的混凝土內部留有空隙。

2.2 溫度裂縫產生的原因

在建筑工程施工過程中，不能保證每日溫度數值、室內外的溫度數值或者晝夜的溫度差完全一致，由此可見，溫度裂縫的產生是無法避免的。在溫度變化極端的天氣下，裂縫產生的速度，數量都會增加，而這些裂縫將影響建筑安全，正常情況下夏天比冬天出現的裂縫要小。混凝土攪拌過程是一個散熱過程，如果混凝土中的熱量無法揮發，水泥的溫度會持續加高，在進行澆筑工作時混凝土在模板中逐漸凝固，其熱量也會下降，這樣就會產生很大的溫差，從而產生裂縫。此外，如果白天的溫度高，夜晚的溫度低，混凝土在白天將無法散熱，持續的高溫在凝固過程中迅速下降，產生裂縫的程度和可能性也會不斷加大。

2.3 沉降裂縫產生的原因

沉降裂縫就是由于地基不穩而造成的裂縫，這種裂縫在后期無法補救，只能在施工過程中，打好堅實、平穩的地基。

（1）建筑工程地基軟硬不均勻，沒有將所有地面進行夯實或加固處理，如此一來地面就留有空隙，在混凝土筑完成之后隨著壓力的逐漸施加，會造成有空隙的地基下沉。

（2）混凝土結構每個部分負載壓力不同，并且沒有采用相關技術進行加固，地基不均勻下沉后造成結構應力集中。

（3）混凝土支撐模板不牢固。在澆筑完成后，混凝土模板沒有進行加固處理，導致內部空間太大或者太早拆除模具，混凝土的性能無法完全發揮出來。

（4）如果施工日期在冬季，地面會產生凍土，在凍土上打造地基，一旦地面解凍，將會造成嚴重的工程結構凹陷，或者混凝土開裂。

3 預防混凝土裂縫的有效處理措施

3.1 預控計算結構應力

在進行混凝土結構應力與控制計算中，應該綜合考慮溫度變化對混凝土形態的影響，通過對該工程實例研究計算得知，該高層建筑在0-30h之間，首先要了解溫度變化對混凝土結構的影響情況，并對各時間階段混凝土結構的絕熱溫升和溫差數據進行記錄，通過計算得知，齡期為3d的混凝土，其內部絕熱升溫可達到51℃，齡期為6d 的混凝土，其內部絕熱升溫可達49℃，齡期為9d 的混凝土，其內部絕熱升溫可達到45.3℃，齡期為12d 的混凝土，其內部絕熱升溫可達到36℃。因此混凝土在不同施工階段，內部絕熱溫回升有所不同，那么在進行混凝土結構應力預控計算時，應該根據施工齡期進行判斷，將混凝土的膨脹量、應力松弛和收縮當量進行判斷和完善，再根據水泥的細度、級別和水泥漿量等因素確定混凝土半徑和配筋率。

3.2 預防收縮裂縫的有效方法

預防干縮裂縫措施：①嚴格把控混凝土攪拌過程中的水泥比例、水灰比例，并在混凝土攪拌過程中添加適量的減水劑。②注重混凝土養護工作，在工程施工過程中，要安排專人養護混凝土，并使用養護劑。③根據當地實際情況，選擇合適的水泥種類。

塑性收縮裂縫預防措施：①選擇收縮比例較小的水泥，或者初期強度高的水泥。②在水泥配比過程中，減少水的比例，添加一些添加劑，這樣就可以防止水分蒸發而引起裂縫。③在混凝土澆筑之前，將模板用水浸濕，防止出現濕度不均勻而產生混凝土裂縫。④進行混凝土澆筑工作時，應結合混凝土和易性狀況、振搗器作用，確定混凝土攤鋪的實際厚度，然后縮短間隔時間，盡可能將每一層澆筑的厚度控制在合理的范圍內，當出現澆筑能力不足時，應將澆筑方式改變為推移式，最后填充施工過程中產生的水平施工縫，做好清理工作，清理干凈之后調整混凝土水灰化。在此過程中需要注意的是：進行振搗時施工人員應對混凝土的表面情況加以重視，以避免出現分層和空洞情況影響振搗質量。⑤在混凝土澆筑完成后，要做好相應的養護工作，可以在表面撒適量的水。

3.3 溫度裂縫預防措施

①嚴格按照規定好的拆板時間拆除混凝土模板，并做好混凝土保溫工作。②在混凝土攪拌過程中可以加入適量的冰塊，達到降低混凝土入模溫度的目的。③如果澆筑混凝土環境溫度太高，可以降低分層材料的厚度，從而增強混凝土散熱效果。④根據所處地區的實際情況合理安排施工步驟，如果當地環境溫度低于混凝土溫度，可以延長拆除模板的時間。

4 結束語

綜上所述，在施工過程中，施工人員應把控整個施工工程混中凝土澆筑工作的連續性和連貫性，相關監管人員應確保施工結束后整個建筑沒有施工裂縫，并保證施工過程中混凝土的強度、剛度及工程耐久性與施工前的預計結果一致，從而確保混凝土結構具有更高的質量保障。