混凝土結構裂縫的分析和處理

康建軍

（中渝名威工程技術有限公司，重慶 402160）

混凝土表面裂縫不僅影響結構的美觀，也會降低混凝土結構的強度，影響建筑物的使用性能和使用壽命，不少結構的破壞就是從裂縫開始的，同時會給人們的生活、生產帶來不便。因此，應重視對混凝土結構裂縫的分析和處理。

一、混凝土產生裂縫的原因

混凝土是一種脆性材料，抗拉強度很低，其極限拉伸率為1x10－4左右，在施工和使用過程中，引起混凝土結構開裂的原因很多，當發生溫度和濕度變化、結構受力、地基不均勻沉降、施工工藝不當時，都非常容易產生裂縫，常見開裂原因有以下幾方面：

（一）材料質量

水泥安定性、砂石級配比例以及外加劑的摻入量等均會引起混凝土開裂。目前混凝土普遍采用商品混凝土，原材料的質量由商品混凝土公司把控，極大地避免了因現場采購混凝土原材料質量參差不齊而引起的混凝土開裂。

（二）設計構造

1.在設計階段考慮不周，平面布置不合理，結構構件的斷面產生突變可能是因為開洞或者留槽造成引起應力較為集中，從而引起現澆樓面開裂。

2.在構造進行處理時，如果方式方法不當，現澆主次梁交接處，在擱次梁處沒有設置附加箍筋或附加吊筋，從而引起主次梁交接處主梁側面開裂。

3.變形縫設置不當或不設置，超過了規范要求的限值，從而引起樓面和屋面現澆板開裂。

4.混凝土抗剪強度不足或抗剪鋼筋設置過少，從而引起梁支座附近斜向開裂。

5.抗扭能力不足引起梁側斜向開裂。

（三）地基變形

圖1 地基變化產生的裂縫

1.房屋建于土質差別較大或軟弱土質上，基礎沉降不均勻引起結構開裂。

2.建筑物基礎深淺不一，不滿足剛性角要求，較淺基礎荷載傳力給較深基礎，使得基礎沉降不均勻，從而引起結構開裂。

3.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。

因基礎不均勻沉降引起的裂縫的大小、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。

（四）施工工藝

施工工藝不當是造成鋼筋混凝土開裂的另一個主要原因。

1.混凝土人工制造出來的一種混合型材料，也叫稱為砼，砼在成型后其均勻性和密實程度反映出混凝土的質量是好是壞。所以混凝土在攪拌和運輸以及澆筑、振搗等各道工序中的有任何的缺陷或疏漏，都會對混凝土結構產生裂縫。

2.模板施工控制中，如果構造不穩，出現漏水、漏漿，以及模板支撐本身的剛度不夠或者支撐面出現地基下沉，在后期過早拆除模板等因素都非常容易出現混凝土開裂。

3.具體施工時，如果鋼筋表面生銹或被污染，混凝土保護層過大或過小，澆筑中碰撞或踩踏鋼筋導致受力產生移位而出現裂縫。

圖2 板保護層過小產生的裂縫

4.混凝土裂縫出現的另一個很重要的原因是水分蒸發水泥凝固和混凝土干縮。澆筑之后的混凝土養護，尤其是早期養護的質量好跟裂縫產生情況有很大的關系。早期如果表面太干燥更容易產生不同的裂縫。

（五）溫度濕度變化

材料受溫度的影響產生熱脹冷縮現象是很明顯的，房屋各部分的構件都是混凝土材料會產生不同情況的變形，產生應力。因膨脹系數不一致，屋面混凝土與墻體的線相比，屋面變形會更大些，當屋蓋與墻體兩者之間的構造在處理時不得當，墻體就會受到拉力，在受拉力和剪力作用下，剪力和拉應力的共同作用力超過砌體的抗剪抗拉強度時，就會出現溫差裂縫。

一般的混凝土會在空氣中就能硬結，當濕度變化時，體積也會變化，出現收縮的情況，構件內產生拉應力，在混凝土早期時，強度較低，對應的混凝土收縮值也最大。所以構件早期如果養護沒做好，是非常容易出現收縮裂縫的。

二、裂縫的控制措施

（一）設計方面

1.設計人員應嚴格按規范要求進行設計，合理布置結構體系。

2.設計中就要最大限度避免結構斷面突變而產生的應力集中，設計時一定要考慮周全。因一些不可抗力結構或造型方面原因時，一定要采用對應的補強措施。

3.補償收縮混凝土技術的使用要大膽積極使用。大部分的混凝土裂縫多數都因混凝土收縮形成。要解決這種裂縫問題，可通過計算在混凝土生產中摻用適量的膨脹劑。

4.重視鋼筋等構造件。結構設計人員懂得并重視構造鋼筋的配置這是最基本的要求，熟練掌握樓面、墻板等薄壁構件構造鋼筋要使用什么樣的直徑以及數量。

5.熟讀地勘報告，對建筑物的基礎形式要有一個合理的考慮和布局，避免因地基變形而引起基礎不均勻沉降。

（二）施工方面

1.模板構造做到科學合理，防止模板不同的形變而出現混凝土裂縫；要用剛度足夠的模板以及支架，避免施工荷載時模板變形產生的開裂；拆模時機要講究，不能過早拆除，以保證早齡期混凝土不損壞不開裂；也不宜過晚，避免錯過混凝土水化熱峰值，因為這是養護時機。

2.澆搗：澆搗操作時，振搗棒要快插慢拔，以混凝土坍落度為參照合理掌握振搗時間，振搗有續不出現過振或者漏振，盡量做到采用二次振搗、二次抹面，最大限度排除混凝土里面的水分以及氣泡。在澆筑過程中還要注意不要搞到鋼筋成品發生鋼筋移位。

3.混凝土養護：保證混凝土在早期產生較少的收縮。可以通過控制好構件的濕潤養護，如果是大體積混凝土，在有條件的情況下盡可能采用蓄水或者用流水養護，養護時間一般為14-28天左右，根據具體的情況來定。

4.降溫和保溫工作：對于厚而大體積的混凝土，施工時就要應考慮到水泥水化熱的問題。一定有必要的降溫措施才行，為不降低峰值就要使水化熱高峰不集中出現。澆搗成型后，采取蓄水保溫方式，表面覆蓋薄膜或者濕麻袋之類的進行養護，以防止內外溫差過大產生溫度裂縫。

5.下雨、大風開掘不要澆灌混凝土。

6.對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

7.夏季因為氣溫高，要控制好混凝土的澆搗溫度，可采取低溫人模以及低溫養護的方式，如有必要，可采用冰塊降溫，前提是要經過試驗。

三、結束語

混凝土構件產生裂縫是較常見的，也允許混凝土構件帶裂縫工作，在混凝土設計規范中，分別視不同情況規定了裂縫的最大寬度限值為0.2-0.3mm，對于超過規范規定的裂縫和各種有害裂縫需加以認真分析，慎重及時處理。