浅谈建筑施工中混凝土裂缝成因及处理方法

【摘 要】目前混凝土是今世界建筑结构中广泛使用的结构材料，伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。混凝土结构的裂缝不仅影响到结构的美观，也可能影响结构的正常使用与耐久性。本文给合多年施工经验，分析了裂缝成因，并从设计、施工上采取相应的措施，预防并控制裂缝的发生、扩展。

【关键词】混凝土；裂缝；控制

因浇混凝土结构的整体性强，抗震性好，以及商品混凝土和高强高性能混凝土的大量使用，我国现浇混凝土结构得到了广泛地推广和应用。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的，但裂缝宽度达到一定数值时，可能危及结构的安全。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围内。

1 混凝土裂缝产生的原因

混凝土裂缝产生的原因是多样化的，情况较为复杂难懂，综合因素较多混凝土裂缝产生的原因很多，其中材料使用不当和施工工艺不规范是很重要的因素。根据各种影响因素，人们常把混凝土裂缝归纳为收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝、徐变裂缝、应力裂缝和施工裂缝等几大类。

（1）建筑工程实践证明，裂缝形成的重要原因之一便是材料性质使用不当。由于材料使用不当引发的裂缝，主要有以下一些情况：

1）使用过期或受潮的水泥会降低混凝土的强度。

2）选用的水泥水化热过高易产生温度裂缝。

3）水泥和骨料含有过量有害物质如游离MgO、CaO、SO3、Na2O和K2O等，它们往往在水泥凝结硬化后还继续发生化学反应，在凝结后的水泥浆体内产生膨胀应力，破坏水泥浆体结构。

4）骨料中含有过量的泥土、有机质、硫化物和硫酸盐、生石灰、和其它轻物质等有害杂质，妨碍水泥水化硬化的进行，影响水泥石与骨料的粘结，形成裂缝。另外杂质自身的物理化学变化对已形成混凝土结构产生不利影响。

5）水泥、外加剂、掺和料或拌和水中的可溶性碱溶于混凝土孔隙水中，与骨料中的活性成分发生碱- 骨料反应。

6）施工配合比不良，造成混凝土的和易性不良和坍落度不符合施工要求，使成型后的混凝土不易密实，在混凝土结构中存在蜂窝和孔洞，形成各种受力裂缝的起点。水灰比选用的比例过大，使混凝土的体积增大，在成型后在极易出现塑性裂缝和干缩裂缝。这些都是材料选用不当形成混凝土裂缝的原因，严重时还可使混凝土产生内应力开裂，使混凝土失去使用功能。因此在施工中首先要加强对混凝土组成材料的质量控制。

（2）施工工艺也是导致裂缝的重要原因之一。主要包括以下几种情况：

1）施工中由于混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发，引起混凝土浇筑时坍落度过低。

2）增加水和水泥用量，导致混凝土收缩裂缝的产生和徐变增大。

3）混凝土浇筑速度过快，容易在浇筑后1～2h后发生板与墙、梁，梁与柱交接部位的纵向裂缝。

4）现场浇筑混凝土时，振捣棒插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

5）施工缝接茬处理不当，出现接茬裂缝。

6）混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹或局部脱落，脱模后出现空鼓现象。

7）凝土拆模过早或在未建立足够的强度前承受荷载，容易发生各种受力裂缝。

8）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

因此在施工中应加强对混凝土的拌制、浇筑、振捣、养护的控制。

2 混凝土裂缝限制标准

混凝土裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可控制的。有害程度的标准是根据使用的具体条件决定的，如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。如果结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，那么混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在温气及土封号为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。当沿裂缝有害程度高时，必须予以处理。

从理论上讲，混凝土是一种非匀质的复合型建筑材料，加之外在作用效应影响因素的多样性和复杂性，混凝土裂缝的出现是必然的，我们可以相应的允许其存在。也正是这些原因，各国在颁布的规范中，都有对裂缝宽度控制的规定，例如我国混凝土裂缝构件最大裂缝宽度允许值（ωmax）为0.15mm～0.3mm。问题是混凝土裂缝出现后，其对混凝土构件质量有多大程度上的妨碍，以此如何采取有效措施加以预防与控制。

3 建筑施工中混凝土裂缝的防制措施

3.1 注重混凝土原材料的选择和配比

首先，如果采用吸收率较大的骨料为主的混凝土，干缩较大、骨料含泥量较多时，会大幅增加混凝土的干缩性；当骨料粒径较大、级配良好时，由于能有效减少混凝土中的水泥浆用量，所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。更为重要的是，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好，减少泌水现象发生、有利于混凝土表面的处理。

其次，配合比要合理。设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，选择好合理的混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场并搞好构件的养护工作。改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。

最后，根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。

3.2 强化混凝土浇捣工作的要求

浇捣时振动棒建议采用垂直振捣，行列式排列，做到快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。由于很多泵送混凝土的自由流淌，形成混凝土的分层浇筑。在振捣上一层时，应插入下一层中，以消除两层中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。混凝土的振捣时间不宜过长，一般为8s～10s，以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土浇到面层时，表面应抹平压实，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，以提高混凝土的密实度。

3.3 采取合理的养护措施

首先，保温养护是混凝土施工的关键环节，其目的主要在于降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。 可以降低混凝土浇注块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。其次，养护期间混凝土表面温度与其中心温度之差不大于25℃。混凝土浇灌过程中，如遇风雨天气，应搭设防雨彩条布进行遮盖，同时周边做好明沟排水工作，防止雨水流进基坑内，保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。

在具体处理混凝土裂缝时，应注意温度、收缩、徐变裂缝方面的处理，与此同时，重视应力、沉降裂缝的处理、对于施工裂缝的处理，也应加强重视。

4 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，如何控制裂缝是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。采取合理的控制措施，正确选配所用结构材料，合理设计，是能够避免混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内的。

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