试析建筑工程中混凝土结构裂缝的原因与防治

摘要：裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化、降低材料的耐久性。本文介绍了混凝土结构裂缝的分类与原因，总结了混凝土结构裂缝的防治措施。

关键词：建筑工程;混凝土;结构;裂缝;原因;防治

Abstract: cracks in concrete structures is a common phenomenon in. It will not only reduce the appearance of the building of the anti-permeability ability, the influence of the building use function, and can cause steel corrosion, and concrete the carbonation, reduce the durability of the material. This paper introduces the classification of concrete crack with reason, summarizes the concrete structure crack of prevention and control measures.

Keywords: building engineering; Concrete; Structure; Crack; Reason; Prevention and control

中图分类号：TU761 文献标识码：A 文章编号：

混凝土的裂缝是普遍存在的一种现象，不仅会影响到建筑物的使用价值，还会引起混凝土的碳化，使建筑物的承载能力降低。因此，在我们实际的工作实践中，应该进行多方面的比较和探讨，分析施工中出现的具体问题，多观察多总结，对出现的裂缝要要区别对待，认真的研究出更多有效的防治措施来避免裂缝的发生和隐患，保证建筑物的安全及结构结构的稳定。

一、混凝土结构裂缝的分类与原因

大量研究和工程实践经验表明，混凝土结构物的裂缝是不可避免的。以下主要对裂缝的种类及成因进行论述。

1、按大小分类

微观裂缝小于0.05mm，数量多，固有裂缝，无害。主要存在于混凝土骨料与水泥的粘结面上和水泥浆中，微观裂缝的存在对混凝土的弹塑性、徐变、强度、变形、结构刚度、化学反应等性能有影响。宏观裂缝大于0.05mm，产生原因多，数量有限，应控制。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果，混凝土结构中宏观裂缝的存在对混凝土的强度、变形及结构刚度等性能有重要影响，特别是在有水或其他化学物质存在的环境中，应重视该类裂缝的存在。

2、混凝土建筑工程结构裂缝的成因

产生裂缝的原因很多而且复杂，既有设计因素，又有施工质量和使用不当方面的问题。如何准确地区分裂缝的种类及形成的原因，势必需要全面地掌握相关的判断方法，由现象推理到本质，从产生的根源着手，才能合理而正确地解决裂缝问题，处理好现场状况。

（1）混凝土材料引起的裂缝。在湿度低的环境中浇筑的混凝土未进行合理的养护，而在混凝土中水分失去后还未终凝完毕，由于混凝土的收缩，将在混凝土中形成收缩裂缝。

（2）材料吊卸引起的裂缝。因施工速度要求，在楼面混凝土强度未达到规定值时，为了满足工期要求，迅速向浇筑完24h左右的楼面堆加上一层施工时所需要的钢筋、模板、施工设备，堆放不均匀或者大量堆放在大开间楼面，引起楼板开裂。

（3）预埋管线位置引起开裂。在多根管线集中布设的位置或是直径偏大的管线位置引起大开间楼面开裂。这些裂缝一般是沿着管线的走向形成且平行状分布。

（4）温度开裂。在建筑平面长度超过规范允许值而未在设计中采取加强措施时，将在长方向的楼面中间部位的板带中由于温度应力超过混凝土中的拉应力，相应位置的板中将形成温度裂缝，一般垂直于建筑平面的长向。

（5）结构平立面严重不规则引起的裂缝。出于功能需要及艺术造型，加上消费群体对建筑美观及样式的不断追求，产生了各种各样的建筑平、立面，在住宅建筑方面形成了跃层、错层及复式户型，在公共建筑方面，上部急剧收进下部大底盘的样式，多塔楼高低相差悬殊的建筑也层出不穷。对结构而言，这类建筑存在以下缺陷：①竖向刚度和质量突变；②平面质心和刚心严重偏离。从而在水平的风荷载和地震作用下，在平面转角部位、上下刚度或质量突变的楼层楼面因应力集中产生裂缝。

（6）施工中支座负筋移位引起的裂缝。施工中，由于作业工种多，加上工人技术水平不一，在反复踩踏中，常常使得板或梁支座负筋下沉移位，造成上部受拉钢筋没有得到充分利用，混凝土保护层偏厚，由于混凝土抗拉强度很低，无法承担很大的拉力，从而在支座负筋上部的保护层中产生拉应力超限引起的裂缝。

（7）碱集料反应引起的裂缝。由于材料选择不当发生碱集料反应。其特征是混凝土经拌和，水泥中的碱不断溶解，这种碱液与骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱——硅胶，从周围介质中吸水膨胀，其体积增大2—3倍，使混凝土体胀裂。

（8）钢筋锈蚀引起的裂缝。由于微观裂缝的天然存在，施工时浇筑不够密实，加上水分的入侵以及混凝土材料中氯离子的参与，钢筋将被锈蚀，形成铁锈颗粒而膨胀，引起混凝土裂缝的扩张和保护层的开裂。

（9）冻胀引起的裂缝。大气气温下降到0℃以下，吸水饱和的混凝土会发生冻胀现象，混凝土中的游离水结冰而体积增大9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水，在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。冬季施工时预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管道的冻胀裂缝。

（10）不均匀沉降引起的裂缝。由于地基位于不同的地质条件之上，加上建筑不同高度的影响，在高低错落或地质发生变化的位置将由于竖向荷截作用下产生沉降差而可能引起拉应力，当该应力超过混凝土结构的承载力时，将产生不均匀沉降裂缝。

二、混凝土结构裂缝的防治

1、严格控制混凝土材料的选用。水泥应选用水化热较低的水泥, 严禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜选用表面粗糙, 质地坚硬的石料。级配良好, 空隙率小, 无碱性反应,有害物质及粘土含量不超规定。细骨料宜用颗粒较粗, 空隙较小, 含泥量较低的中沙。外掺料宜采用减水剂等外加剂, 以改善混凝土工作性能, 降低用水量, 减小收缩。

2、科学控制混凝土的配料。配合比的设计, 应采用低水灰比, 低用水量, 以减少混凝土的收缩。严禁随意增加水泥用量。配制混凝土时计量应准确, 要严格控制水灰比和水泥用量, 搅拌要均匀, 离析的混凝土必须重新搅拌均匀后, 方可浇灌。

3、严格控制钢筋的配置—钢筋的配置要严格按图纸要求施工: 钢筋的品种、规格、数量的改变、代用必须考虑对构件抗裂性能的影响, 并经过按要求的报批。钢筋配置的位置要正确, 符合图纸要求, 保护层过大或过小, 都可能导致混凝土开裂、裂缝; 钢筋间距过大,容易引起钢筋之间的混凝土开裂。

4、模板工程要严格按规格操作。模板构造要合理, 防止模板各构件间的变形不同, 而导致混凝土裂缝, 模板和支架要有足够的刚度, 防止施工荷载作用下, 模板变形过大而造成开合, 合理掌握拆模时机, 拆模时间不能过早。应保证早龄期混凝土不受损坏或造成开裂, 但也不能太晚, 不要错过混凝土水化热峰值, 即不要错过最佳养护介入时机。

5、严格控制混凝土浇筑工艺。严格掌握水灰比, 混凝土极限拉伸值随水灰比增大而降低, 并且混凝土强度降低, 收缩增大。加强振捣, 改善混凝土的密实性。混凝土浇筑时要防止出现离析现象, 振捣应均匀适度。加强混凝土的早期养护, 并适当延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下, 更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难, 或者不能保证其充分湿润时, 应及时采用覆盖保温材料等有效方法。

6、设计构造要科学合理。建筑平面选型在满足使用要求的前提下, 力求简单。平面复杂的建筑物, 容易产生扭曲等附加应力, 而造成墙体及楼板开裂, 合理布置纵横墙, 纵横墙开洞应尽可能小一些。控制建筑物的长高比,长高比越小, 整体刚度越大, 调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受力情况, 使荷载分布均匀。防止受力过于集中, 减少地基的不均匀沉降, 适当加强基础的刚度和强度。部分窗台砌体应加强, 层层设置圈梁, 构造柱。正确地设置沉降缝, 限制伸缩缝的间距。

7、加强地基的检查与验收。基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基, 设计方在基坑开挖后应要求补铝探, 当探出有不利地质情况时, 必须先对基加固处理, 并验收合格后, 方可进行下一步施工。开挖基槽时, 要注意不扰动原状结构。合理安排施工顺序, 当相邻建筑物间距较近时,应先施工较深的基础, 以防止基坑挖破坏已建基础的地基。当建筑物各部分荷载相差较大时, 一般应先施工重、高部分, 后施工轻、低部分。

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