建筑工程混凝土裂縫的成因及防治措施

曾劍波

（福建譽洲建設有限公司，福建 平潭 350400）

1 引言

混凝土是將水泥、細骨料、外加劑、礦物等混合材料按比例配制后，經均勻攪拌而具備特定硬度和耐久性能的建材，常應用于現代建筑中。但在許多的施工項目中，出現了混凝土開裂的情況，不利于建筑材料的后期利用，所以，應提高對混凝土施工質量的關注程度，確保施工樓房的工程質量和建筑結構安全，從而保證人民的生命、財產安全。

2 混凝土強度的影響因素

2.1 內部因素

（1）混凝土強度。抗壓性能是評價砂漿品質的重要參數之一，因為抗壓性能和砂漿中所采用的混凝土結構整體強度呈正比關聯，混凝土結構的整體強度越高，砂漿的抗壓強度也越高。

（2）水灰比。為了達到良好的和易性，水灰比往往控制在0.40～0.65之間。如果水灰比過大，水分揮發后，很容易在混凝土里面產生空隙，從而降低混凝土的抗拉強度。

（3）骨料質量。若骨料活性中的有害物質濃度高，會降低混凝土強度。

2.2 外部因素

（1）施工條件。施工條件主要包括混凝土基礎和澆筑結構。一般機器攪拌混凝土比人工攪拌更均勻，所以，強度也較高。拌和時間越長，混凝土強度越大，使用機器振搗要比人工振搗更加密實平穩，所以，強度也稍高。

（2）保養要求?；炷脸尚魏蟮臏囟?、相對濕度都是決定其強度的因素。保養溫度越高，混凝土水化轉速越快，則混凝土強度發展越快。

2.3 混凝土結構性能及裂縫的危害

2.3.1 混凝土結構性能

分析目前裂縫形成的原因大多和混凝土構件自身有關，一旦混凝土自身硬度不夠抵抗很大的負荷，就必然會形成裂縫。首先，混凝土的硬度決定于水泥與砂石骨料之間的黏結強度，這也與混凝土的標號、水灰比例有關。其次，混凝土的變化主要體現為緊縮變化和高溫變化。當環境溫度和濕度變化大時，混凝土的內部結構也會發生相應的改變，進而使混凝土發生緊縮變化或高溫變化。隨著混凝土形體上的改變，混凝土板的體積與表面比例會遠遠低于其支撐體系的表面比例，這將使混凝土板在水平方向上的變化超過支撐體系，因而形成拉應力，危害混凝土構件的穩定性。

2.3.2 出現裂縫的危害

混凝土裂縫主要是指構件裂縫，如混凝土板中形成的板裂縫、鋼筋骨架裂縫及鋼筋剪力墻裂縫。鋼筋構件在施工過程中一旦產生各種程度、不同類型的裂縫，將對鋼筋構件形成潛在危害。而鋼筋構件一旦產生裂縫，會使大氣中的超臨界二氧化碳迅速滲入鋼筋內，從而加速鋼筋的碳化速率，使鋼筋提早發生腐蝕。一旦鋼筋產生裂縫，相應的化學介質、電基本類型、非均勻分布物質就會進入裂縫中，在鋼筋的表層引起電化反應，進而縮短鋼筋的使用壽命。此外，明顯的裂縫也會嚴重影響建筑的整體外形和使用效果，使用戶形成不安全感。

3 混凝土裂縫成因剖析

施工時需要綜合分析混凝土澆筑時可能形成裂縫的因素，并學會運用先進的工程知識合理地設計施工結構。全面地檢驗、研究建筑構件，掌握構件應力與強度變動產生裂縫的情況，配筋需要符合構件承重要求，不足時應加大鋼筋數量。為降低由于溫度變化形成的混凝土裂縫也可采取永久式伸縮方法。施工單位必須全面分析、考核設計方案，全面考核其科學性，確保施工構件強度超過規范的施工技術標準，最大程度地減少混凝土裂縫。

3.1 施工溫度及養護中出現的裂縫

（1）在某些新建的建筑物中，頂層的屋面和外墻都比較容易形成裂縫，而導致這種裂縫的最主要因素就是高溫影響。通常由于高溫作用，導致建筑構件產生的裂縫均出現在墻面和頂部，特別是在建筑的兩端。在縱向墻面和橫向墻面上也易產生高溫裂縫，而比較長的裂縫能夠橫跨兩層樓面。較為普遍的溫度裂縫發展形勢是斜向裂縫，特點為中間寬、兩頭細；而水平方向發展的溫度裂縫，特點為兩頭寬、中間細。隨著建筑外部溫度改變，在不同的建筑類型和建筑物結構中，受溫度環境影響會形成不同的形態變化，變形過程中也會受外界影響形成溫度裂縫。

（2）混凝土在施工過程中，如施工單位不能根據相關規定做好混凝土結構保養，特別是較大體量的混凝土保養操作不嚴格，極易造成結構開裂。同樣，在秋冬時節施工也不能忽略溫度對混凝土的影響，可在混凝土中添加外加劑，以改善混凝土受溫度變化的影響。高強度混凝土添加劑含量過高、水化熱大，則會導致混凝土內的溫度升高，若混凝土溫度超過70℃，會產生膨脹，外部高溫驟然下降時，在熱脹冷縮的作用下形成裂縫。

3.2 地基不均勻引起的結構裂縫

如建筑地基不平整，會使結構板的承受力形成很大的剪力，再加上構件強度、澆筑質量和建筑材料不合格，導致結構板上出現裂縫。地基裂縫的成因大致是：軟土地基的基礎形式不均勻產生下沉、結構中各個組成部分之間的承載力不均勻產生下沉、地基不平衡使鄰近地面的承載力不均勻產生下沉、高層住宅和塔樓的各種基礎形式導致結構單元間產生下沉。

3.3 施工時違反操作規程產生的問題裂縫

（1）混凝土澆筑不密實會產生蜂窩，形成各種受力裂縫。

（2）混凝土拌和、運輸時間過久，水分揮發，造成混凝土在施工時的坍落度過低，致使混凝土中產生不規則的網狀裂縫。

（3）混凝土在初期養護時驟然干燥，混凝土和大氣接觸面上就會產生不規則的網狀裂縫。

（4）若模板拆除得過早，會使構件實際的重力荷載低于自身的重力荷載，因而產生裂縫。

3.4 根據裂縫的產生機理分析

（1）結構性開裂，即由荷載造成的開裂。這些裂縫和荷載直接相關，說明建筑結構承載力可能出現問題，包括結構設計不科學合理、建筑過程中的不可抗力因素和建筑材料應用不合理等。

（2）非結構性斷裂，即由變化所生成的斷裂。此類斷裂一般占主體，并在結構內形成自應力，而當此應力大于混凝土結構所允許的拉應力時，混凝土的內部結構也會形成此斷裂。裂縫發生后，即使變形問題獲得了滿意或部分改善，應力條也會出現松弛，從而引起建筑構件強度降低。其影響因素包括溫度變化、混凝土結構收縮、地面不平衡下沉等。

3.5 根據建筑工程的施工過程分析

（1）工程結構設計方面。在項目的施工流程中，研究工程結構設計環節極其關鍵。在設計混凝土構件時，由于缺乏科學的計算，造成建筑構件的實際受力狀況與計劃受力狀況之間差距很大，同時，由于建筑結構的設計強度不夠、配筋計量有誤等都可能是混凝土結構產生裂縫的主要因素。此外，由于工程設計人員專業素養不足，缺乏認真的工作態度，以及作業過程中缺少標準化，都是引起施工設計規范化程度不夠的主要原因。

（2）材料應用方面。在房屋建筑過程中，建筑材料的應用與管理涵蓋了建筑工程的許多方面，特別要注意在高利潤的驅動下，容易發生建筑材料產品采購質量不合格、建筑材料搭配方式不合理、建筑材料的管理方法不科學等問題。

（3）施工技術方面。由于混凝土的水分揮發和干燥問題，在拌和、運輸、施工和振搗等環節中都存在著一定的施工質量問題。此外，在澆筑過程中若出現操作不合理引起澆筑失敗的情形，也極易造成混凝土裂縫。

4 混凝土裂縫的防治措施

4.1 干燥裂縫的防治措施

（1）在屋面上設置保溫板材或隔熱層。

（2）在屋面上適當部位設置控制縫，控制縫的距離在30m以內。

（3）當通過現澆方法設置挑檐高度超過12m時，應該設置間隔縫，并且一定要保證間隔縫的長度超過20m。

（4）可以設定合適的灰縫厚度或鋼筋直徑。

（5）已經產生的裂縫，或因溫度變化造成的裂縫，盡管并不會影響建筑的整體功用，但是，會影響整個建筑的整體外形或整體結構的耐久性，需要采取適當的辦法加以處理。對于數量不多且長度不大的墻體裂縫，需要先將縫隙表面的塵土或浮渣清除干凈，再通過加壓砂漿的方法加以修補。

4.2 地面下沉裂縫的防治措施

（1）合理設置沉降縫。凡是不同荷載、不同高度和不同面積的建筑物都必須從基礎部分出發，設置不同的沉降縫，使之單獨下沉，以減少混凝土裂縫。

（2）通過提高建筑上部構件硬度來提高外墻的抗剪硬度。在基層處和各層的窗口上設有圈柱，可通過砂漿澆水潤濕，以促進混凝土的和易性，從而增加混凝土強度與飽和度，提高層與層間的黏性，進而增加外墻的抗剪硬度。

（3）做好地面探槽管理工作。針對較復雜結構的地基工程，在基礎施工時需要先經過普通釬探，一旦探出較柔軟的部分，則需要經過強化處理，處理完畢以后再開始基礎施工。

4.3 嚴格按照施工規程施工

在混凝土硬化的過程中，必須做好自然保護、蓄熱保養，通過引氣劑在混凝土中均勻散布泡沫。對受凍嚴重的結構必須做好密封后，再進行澆筑。嚴格控制混凝土的配比和運輸時間，從而減少混凝土裂縫。

4.4 加強混凝土材料管理

（1）材料供應管理。在購買建筑材料時，確保建筑材料的品質合格，并將經濟效益和社會效益相結合，按照建筑材料行業的標準規范，對進入施工現場的建筑材料進行檢測，為房屋建筑工程質量打下良好的基礎。

（2）注意材料的合理搭配。必須嚴格控制用料比例，根據施工實踐比較、分析，合理調配建筑材料的種類，以促進混凝土生產工作順利開展。而且，在使用混凝土建筑材料時，相應的管理人員與施工人員最好親自到現場進行實地考察，全面、系統地分析建筑施工現場混凝土的構件工藝，適時調節混凝土施工原料比例。

（3）為了有效防止混凝土產生裂縫，可以相應地提高混凝土的防離析能力、可泵性及防滲性能，可考慮在混凝土中加入某些長效減水劑，以降低混凝土的滲漏現象。

（4）要注意剛成型混凝土的保護工作。在生產、養護剛成型的混凝土時，可采取適當的保溫措施，以減少混凝土開裂。

4.5 全面做好工程控制和監督

為減少混凝土中產生裂縫，施工單位必須要做好施工環節的監督工作。建立完善的管理制度，充分發揮監管功能，提高監督管理工作的全面性和有效性。

5 結語

綜上所述，混凝土裂縫是影響施工質量的主要原因，而混凝土開裂的原因，不但與設計、施工等環節相關，還與施工設施的保養、使用等密切相關。混凝土形成裂縫會導致混凝土碳化、鋼材嚴重腐蝕，甚至削弱了建筑物的抗滲能力，進而影響建筑的正常使用功能。為更加合理地控制混凝土的工程質量，施工單位應仔細調研裂縫狀況，并采取相應的措施防止混凝土產生裂縫，提高建筑物自身的耐久性與結構穩定性。