浅谈混凝土裂缝的成因及控制

【摘要】混凝土是建筑工程中最为常用的材料之一，作为一种刚性材料，在建筑物施工使用的过程中混凝土出现裂缝是一个非常普遍的问题。混凝土裂缝如果控制不力，极有可能发展成为严重的病害及质量问题，本文针对混凝土裂缝的成因进行了分析，并对混凝土裂缝的控制进行了探讨，希望可以为混凝土裂缝的防治工作提供一些借鉴作用。

【关键词】混凝土；裂缝；建筑工程；成因；控制；

混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它是由胶凝材料、骨料、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土是一种刚性材料，具有抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝等特点。混凝土的裂缝是不可避免的，微裂缝广泛存在于各种混凝土结构中，其微观裂缝是由本身物理力学性质决定的，但是混凝土裂缝的有害程度是完全可以控制的，应当切实加强对混凝土裂缝的研究、控制工作，避免混凝土裂缝发展成为有害裂缝。

1. 裂缝分类

（1）按裂缝的深度划分，可分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝，其中深层裂缝及贯穿裂缝危害性较大；（2）按裂缝的发展情况划分，可分为稳定裂缝、不稳定裂缝；（3）按裂缝产生的时间划分，可分为施工期间出现的裂缝及使用期间出现的裂缝；（4）按裂缝产生的原因划分，可分为结构性裂缝、非结构性裂缝。结构性裂缝由各种外荷载引起，包括由外荷载直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。非结构性裂缝由各种变形、变化引起，包括干缩裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱-骨料反应裂缝、不均匀沉降裂缝、冻胀裂缝等，非结构性裂缝在工程中占了绝大多数，约占80%；（5）按裂缝的形状划分，可分为纵向裂缝、横向裂缝、剪切裂缝、斜向裂缝、各种不规则裂缝等。

2. 常见混凝土裂缝成因分析

（1）混凝土的收缩。收缩是混凝土的一个重要特性，对混凝土的性能有很大影响。混凝土表面在凝结之前容易产生塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝长短不一，互不连贯，多为中间宽、两端细。其产生原因主要为混凝土终凝前几乎没有强度或强度很小，受高温或较大风力影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，此时混凝土强度无法抵抗其自身收缩而产生龟裂。同时在施工过程中混凝土还容易产生干缩裂缝，其产生原因主要为一旦混凝土表面水分损失过快就会造成较大混凝土表面变形，而混凝土内部水分散发较慢，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。

（2）温度应力。混凝土内的水泥在水化反应时会散发出大量的热量，使混凝土升温，从而使混凝土内部与表面、混凝土体与外部气温间形成一定的温度差，从而产生温度应力，导致裂缝产生。尤其在大体积混凝土施工过程中因温度应力而导致的裂缝较为常见。

（3）配筋不足，构造设计不力。配筋情况对于混凝土裂缝的产生同样是一个较为重要的影响因素。通过工程实践我们可以观察到，配筋间距过大、配筋率小的混凝土结构开裂较多，无筋砼开裂大大多于有筋砼。同时，对一些重要的构造节点如柱梁、墙梁等不同构件交接部位，截面尺寸突变部位等如未能妥善加强构造配筋也容易出现裂缝。

（4）混凝土材料及配合比。据有关试验资料显示，当用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋黏结力降低10%。由此可见配合比设计不当会直接影响混凝土的抗拉强度、收缩程度等，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当包括：水泥用量过大，水灰比过大，含砂率不当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是相互关联的。

（5）养护条件。养护是指自混凝土浇筑完毕开始，经过外部环境（洒水、涂刷、覆盖、保温）等影响，加速水泥水热反应从而使混凝土强度增长至一定强度的过程。养护是使混凝土正常硬化的重要手段，养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，现场施工中不可能具有这种条件，但是我们应当注意到，现场养护条件越接近标准条件，混凝土开裂的可能性就越小。

（6）施工质量。混凝土施工中，振捣不均匀、漏振、过振等情况会大大影响混凝土施工质量，从而造成混凝土裂缝。振捣不均匀会造成混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度；漏振会造成混凝土内部气泡不能完全排除，降低混凝土与钢筋黏接力；过振可引起水泥浆在钢筋周围密集，也将大大降低混凝土与钢筋黏结力，这些都很容易引起混凝土裂缝。

（7）其他因素。引起混凝土裂缝的其他因素还有不少，如钢筋锈蚀引发裂缝、碱-骨料反应引发裂缝等等。

3. 混凝土裂缝的控制

对于混凝土裂缝的控制，应注意从设计、材料、施工等多方面着手，综合采取措施。

（1）设计方面

在混凝土结构设计过程中应注意尽量避免结构断面突变带来的应力集中，如果因建筑造型或其他原因导致这种情况不可避免时，应注意根据实际情况，在一些关键节点部位采取构造加强措施。

（2）材料选择和混凝土配合比设计方面

应注意选择级配优良的砂、石等粗细骨料材料，尤其注意控制含泥量符合规范要求。根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免选用早强高、水化热高的水泥。混凝土配合比设计时，设计人员应注意掌握施工现场情况，对现场混凝土施工的浇捣工艺、操作水平、构建截面等情况进行全面了解，尤其应注意掌握现场砂石等原材料的质量情况，据此合理调整施工配合比，切实保证配合比设计成果的合理实用性，尽可能的减少乃至避免配合比设计与现场实际施工成果间的差异。

（3）施工方案和施工质量方面

混凝土浇筑施工阶段是混凝土裂缝控制的主要阶段，据统计由于施工质量问题产生的裂缝发生率在95%以上。首先应注意选择把控好施工配合比，不同批次砂、石、水泥等材料不可避免的存在细微的差异，同时天气、自然环境等因素也会对材料的性质造成影响，因此在施工中应经常注意根据材料、环境等因素，从防止产生裂缝的需要出发，合理对配合比进行微调。注意选择控制好坍落度、水灰比，在满足强度的原则下，尽可能减少水泥用量。钢筋成型、模板安装应准确、牢固，以避免引起施工中不必要的变形。钢筋上的污物、氧化层应清除，以避免影响黏结力。混凝土浇筑、振捣操作应合理，振动棒应快插慢拔，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。应注意提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，加强成型。

（4）养护方面

良好的混凝土早期养护工作可以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。养护时应注意控制好构件的温度、湿度，养护时间控制在14～28天为宜。对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护，表面可覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。同时应注意尽量晚拆模，拆模后立即覆盖或及时回填，避开外界气候影响。

虽然混凝土裂缝是混凝土构件中普遍存在、无法避免的一种自然现象，但只要我们措施得当，加强防控，就完全有可能控制其进一步发展，避免其产生危害。

参考文献：

[1] 王铁梦. 工程结构裂缝控制[M] . 北京：中国建筑工业出版社，1997，8.

[2] 王德仁. 混凝土施工裂缝原因及防治措施[J] . 黑龙江科技信息，2010（13）.