论述建筑工程中混凝土裂缝产生的成因与控制对策

摘要：混凝土裂缝是建筑工程中普遍存在的通病，如何防止大体积混凝土不产生危害性裂缝，及如何控制裂缝的深度和宽度是工程界比较关注的问题。下文就混凝土裂缝的种类进行了分析，重点探讨了如何控制大体积混凝土水化热温度裂缝等工程相关问题，并对具体情况提出了一些处理措施。

关键词：建筑工程；混凝土裂缝；原因；控制策略

0、引言

随着工程建设的迅速发展，混凝土在当前工程建设中占有重要地位。目前，混凝土的裂缝是建筑工程中较常见的问题，在实际施工中有必要对其进行有效防范控制，特别是避免有害裂缝的产生。下文主要从施工操作方面来探讨裂缝的原因，阐述施工中具体的防治措略。混凝土中产生裂缝的因素很多，主要是混凝土配合比、粗细集料的选配、施工及现场养护原因等。裂缝的成因不同，其裂缝的特征与防范方案也截然不同。

一、混凝土产生裂缝的成因

1、混凝土裂缝的种类

由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝，按照影响程度可以分为微观裂缝与宏观裂缝。混凝土的微观裂缝主要有三种形式：（1）黏着裂缝是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝，主要沿骨料周围出现；（2）水泥石裂缝是指水泥浆中的裂缝，出现在骨料与骨料之间；（3）骨料裂缝是指骨料本身的裂缝。这三种裂缝中，前两种较多，骨料裂缝较少。混凝土的微裂主要指黏着裂缝和水泥石裂缝。混凝土中微裂的存在，对于混凝土的基本物理力学性质有重要影响。

混凝土为骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料，在温度、收缩（湿度）变化条件下，混凝土逐步硬化，同时产生体积变形，这种变形是不均匀的。水泥石收缩较大，骨料收缩很小；水泥石的热膨胀系数大，骨料较小。它们之间的变形不是自由的，从而产生相互约束应力。当水泥石产生收缩时引起内应力，这种应力可引起黏着微裂和水泥石变裂。混凝土微裂是肉眼看不见的。肉眼可见裂缝范围一般以0.05mm为界。一般建筑中，宽度小于0.05mm的裂缝对使用（防水、防腐、承重）都无危险性，大于0.05mm的裂缝称为“宏观裂缝”。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。

2、混凝土材料的因素

①不同类型和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性差异很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大，而粉煤灰水泥收缩值较小，快硬性水泥收缩大。一般来讲，其水灰比不变，水泥用量越多，混凝土的收缩率越强。

②混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩，水灰比例越大水泥浆越稀，收缩率越大开裂的可能性也越大。与此同时，减少用水量和水泥量对于改善干缩、提升混凝土的抗裂更为有效，但应该在正确的方法指导下使用，务必确保混凝土的设计强度要求。

③粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大，从而诱导裂缝的发生，骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变，从而会对混凝土的开裂产生影响，掺有外加剂的混凝土干缩值较大，特别是初期干缩值较大。

④混凝土中使用的钢筋越多，产生的握裹力越强，从而约束了混凝土的变形，减少了收缩量，也防止了裂缝的产生。

3、混凝土材料的配合比

集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。混凝土水灰比过大，或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中，使楼板表面出现裂缝，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，拉力强度低，容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。

4、施工工艺及养护的原因

首先，混凝土拌和不匀、拌和时间过长，运输时间过长、运输泵送时改变了配合比，浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。现场振捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣抽撤过快，会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的发生。

其次，混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度，影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长。混凝土养护时间过短，保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大，会引起裂缝。

最后，施工中，振捣棒直接搁在钢筋上进行振动，钢筋被扰动，同时使得浇筑完的混凝土过早受到振动，影响了钢筋与混凝土的握裹作用，也影响了混凝土的均匀性与密实性。钢筋保护层厚度不足，造成钢筋与混凝土的握裹作用减小，对混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日暴晒的情况下施工，混凝土的收缩值大。大体积混凝土构件浇筑后，抹面的次数和保温工作不到位，易产生表面收缩裂缝。

二、常见裂缝处理途径

1、表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深迸裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布的方法，当混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理，同时整体面层内宜配置双向钢丝网。

2、混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除干净、润湿，然后涂刷结合层，最后再置换入新的高一级标号混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土、水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3、结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：在构件上外包型钢、粘贴钢板加固；在构件上增设支撑点加固；在构件上施加预应力加固等。

4、灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

三、结束语

综上所述，建筑工程中混凝土裂缝种类较多，它的出现不仅会影响建筑物的外观，还会影响建筑物的使用功能和耐久性，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全，因此要根据不同的部位、形态以及严重程度对混凝土裂缝进行认真分析，采用合理的方法进行处理，才能保证建筑物和构件安全、稳定的工作。

参考文献:

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