建筑工程中混凝土裂縫成因及控制措施淺談

吳強

華東建筑設計研究院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230088

1 建筑工程中混凝土裂縫概述

混凝土是目前應用最廣泛的建筑材料，但混凝土的主要缺點就是抗拉能力差?；炷两Y構在施工和使用過程中會產生程度不同和類型不同的裂縫。細微的裂縫（小于0.05mm）對結構構件沒有大的影響，可以允許其存在。但一些較大的裂縫不僅影響建筑物的外觀，而且危害建筑物的安全性和耐久性。在資訊高度發達的今天，由裂縫帶來的工程質量問題受到社會的廣泛的關注。隨著商品混凝土的廣泛應用以及建筑工程復雜程度的增加，這個問題變得更加突出。因此，對裂縫的科學處理必須基于對其分類和研究，并有針對性的采取相關措施將其危害有效地控制在可接受的范圍內[1]。

2 建筑工程中混凝土裂縫的主要成因

2.1 塑性變形產生的裂縫

塑性變形裂縫分為塑性收縮裂縫和塑性沉降裂縫兩種。塑性收縮裂縫的成因是混凝土澆筑初期，表面失水過快，當混凝土尚未硬化，彈性模量還處于較低狀態時，開始產生塑性收縮。混凝土表面限制塑性收縮的拉應力如果超過混凝土的抗拉強度時則裂縫產生。塑性收縮裂縫的特征通常是形狀不規則，裂縫深度一般不大。經常出現在新澆筑且暴露在空氣中的表面積較大的混凝土構件表面；塑性沉降裂縫的成因是組成混凝土的原材料因密度、質量、形狀的差異在澆筑過程中下沉速度不同，混凝土構件中的預埋管線、鋼筋等阻礙了其上方粒徑較大的骨料下沉，但阻礙物兩側的混凝土依然正常下沉，這種沉降差產生的應力會使構件表面產生向下直至阻礙物上方的沉降裂縫。塑性沉降裂縫對結構耐久性危害較大，如不加以重視處理，往后發展會結合混凝土的干縮最終形成貫穿裂縫。

2.2 溫度裂縫

溫度裂縫的成因是混凝土硬化過程中水泥釋放出大量的水化熱，使得混凝土內部的溫度升高，因為混凝土內部和表面的散熱條件不同，導致內外溫度差較大從而形成溫度應力。當溫度應力超過混凝土表面的抗拉強度時，則產生溫度裂縫。溫度裂縫一般比較難避免，雖然其對一般房屋建筑工程沒有顯著的直接危害，但對混凝土構件的耐久性、抗滲性均有不利影響，同時也會給使用者在感官和心理上帶來不良影響。

2.3 基礎不均勻沉降產生的裂縫

隨著城市的發展，人口的增多使得建設用地變得越來越緊張，一些建設項目選址位置的地質情況不理想，存在著地基承載力不高，或者基礎持力層分布不均勻的情況，如在設計過程中基礎選型不當或者在施工過程中處理措施有誤，其帶來的問題就是建筑物的基礎會產生不均勻沉降?；A沉降不均勻會導致結構內部產生附加應力和應變，當附加應力和應變大于構件的承受能力時，會使構件發生剪切破壞，形成結構裂縫。沉降導致的結構裂縫除了對建筑物外觀和使用功能產生不利影響，還威脅建筑物的安全，需要高度重視。

2.4 由于施工因素而導致的裂縫

施工因素導致的混凝土裂縫成因較為復雜。振搗混凝土時的漏振或過振；大體積混凝土施工前對水化熱計算不準確，施工過程中降溫工作不到位；養護混凝土時澆水不足或保溫措施不到位；混凝土模板拆除時間過早或措施不當；以上種種不規范的施工行為都會導致混凝土裂縫的產生。由此可見，施工現場的技術管理對于控制混凝土裂縫的產生有著重要影響。

2.5 后期使用的影響

建筑物建成后實際使用荷載超過設計限值，使得混凝土結構構件超負荷承載；業主的野蠻裝修，隨意拆除承重構件或者開洞；項目建設時未充分考慮周圍環境的影響，意外的火災、地震等因素都會使混凝土結構構件產生裂縫[2]。

3 控制建筑工程混凝土裂縫的措施

混凝土裂縫的成因比較復雜，很多情況下不是單一的因素引發的。必須提前采取相關措施加以預防。首先在設計階段就要通過合理的結構方案、基礎形式、構造措施來控制裂縫產生的可能性，盡管不能完全避免由混凝土自身的收縮變形引起的裂縫，但可以從源頭上將影響裂縫產生的各種因素盡可能減少，為下一步施工階段的裂縫控制提供良好的基礎。

3.1 設計階段

3.1.1 基礎設計。在設計開始前的地勘階段就要對建設場地進行仔細勘察，尤其是對地質條件比較復雜的場地要采取加密勘探孔點等措施來保證地勘報告所提供數據的準確性。因為建筑物的基礎設計是以地勘報告提供的數據為基礎的。場地的水文地質條件，基礎持力層的深度、持力層承載力的大小、土層的各項參數等均需準確無誤。在準確的地勘報告基礎上，設計應對相關數據進行仔細分析，結合上部結構特點，設計出安全性和經濟性兼具的基礎形式。

3.1.2 合理的設置變形縫。對于上部結構應合理地設置變形縫。對建筑進行沉降縫分割時要注意，每個獨立單元的結構類型要單一，外形形狀要盡量簡單，其所處位置的地基也要均勻?？梢愿鶕涷瀸⒊两悼p設置在某些特定位置。當建筑物超長或有著復雜平面形狀時，在其轉折的部位和分期建設的部位設置變形縫也是必要的。合理的結構設縫能有效控制不均勻沉降和應力集中，減少由此而產生的混凝土裂縫概率。

3.1.3 結構布置和結構構造。上部結構要綜合考慮使用功能和施工現場的要求，合理的布置結構構件的位置和確定結構構件的尺寸大小，避免因結構布置不合理而帶來應力集中；加強對構造鋼筋的重視，尤其應注意在容易產生裂縫的混凝土構件受拉區域設置合理數量和直徑的構造鋼筋。

在設計階段對可能會引起裂縫的因素進行科學預測，并采取相應的措施提前加以控制，是減少混凝土裂縫危害的重要前提。

3.2 施工階段

3.2.1 原材料的選擇。在混凝土的生產階段就要選擇級配優良的砂石原料，含泥量符合規范要求。根據設計要求選用與混凝土等級相匹配的水泥品種，盡量避免采用早強水泥。根據設計和施工環境要求選用合適的混凝土添加劑來改善混凝土質量，降低混凝土的使用成本。

3.2.2 現場施工環節。在施工過程中改善施工工藝，加強對施工現場的管理，盡可能減少外界因素對混凝土產生裂縫的影響。首先，有必要加強對混凝土澆筑過程中的振搗控制。對坍落度不同的混凝土振搗的時間也有所區別，避免出現過振或漏振的情況。對已澆筑的大體積混凝土可以在終凝前進行二次振搗，排出因混凝土沁水形成的孔隙和水分，增加混凝土的密實度，提高混凝土與鋼筋的黏結力，增強抗裂性能。第二，做好混凝土澆筑前的模板支撐工作，使之能夠承受混凝土澆筑時的荷載。混凝土澆筑完畢后應對其充分養護，達到設計要求強度后方可拆模。第三，重視薄弱環節的施工管理，對于后澆帶、施工縫、預埋管線等易容易出現裂縫的薄弱位置應有施工預案。

3.2.3 加強混凝土養護?；炷琉B護工作是否到位對混凝土構件的質量起到非常重要的作用。新澆筑混凝土仍處在凝結和硬化的過程中，水泥水化速度較快，如果混凝土表面得不到充分的濕潤則會因為脫水產生收縮裂縫。因此按施工規范進行養護，能有效持續地為混凝土表面提供合適的溫度和濕度條件，使水泥水化充分完全，從而改善混凝土的工作性能，增強后期抗裂能力。對于大體積混凝土，在澆筑過程中產生大量的水化熱，必要時可采取埋設散熱孔、埋設水管通過冷水降溫等措施來避免水化熱過高的情況出現。

施工階段可能會引起混凝土產生裂縫的原因更加復雜，除了材料因素還有施工方法、養護條件、現場管理等人為的因素。因此加強施工管理對于減少混凝土裂縫的產生有著重要意義[3]。

4 結束語

混凝土裂縫是常見的質量通病，目前還無法杜絕。設計規范允許混凝土帶一定寬度的裂縫工作，但較大的裂縫會直接影響到混凝土結構的承載力、耐久性和整體性能。因此對混凝土裂縫的成因進行分析和研究，針對不同成因的裂縫采用與之相適應的預防和處理措施，可以有效地減少裂縫帶來的危害。在合理設計的基礎上，嚴格按照設計要求進行規范施工，采取有效的養護措施，并在施工過程中加強監督管理，從多個方面入手，才能提高建筑工程的質量。