浅析建筑施工中的混凝土裂缝

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

摘要：混凝土是现代工程结构的主要材料，在工程建设中应用极其广泛。然而，混凝土结构在建设与使用过程中经常会出现不同程度、不同形式的裂缝，裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观和使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全，因此，裂缝问题一直倍受关注。

近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内，所以在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。本文就施工和使用过程中混凝土裂缝的成因、种类及如何进行预控等问题进行了简单的分析。

1．混凝土裂缝的概念及形成原因

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。硬化成型的混凝土中不可避免的存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。这些微裂缝在混凝土受到荷载、温差等作用之后，就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土结构宏观裂缝产生的原因主要有三种：一是由外荷载引起的，这是发生最为普遍的一种情况，即按常规计算的主要应力引起的；二是结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的；三是变形应力引起的裂缝，这是由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起的结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。在此主要结合工程建设中的实际情况，对第三种情况进行讨论，分析混凝土裂缝的形成原因。

1.1 混凝土配合比设计原因

在工程实践中，混凝土配合比的设计往往成为混凝土开裂的重要原因，主要包括：

（1）、设计中水泥等级或品种选用不当；

（2）、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离析、泌水、保水性不良，增加收缩值；

（3）、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

1.2 材料原因

混凝土是粗骨料、细骨料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆集材料。以下几种情况往往会造成混凝土收缩增大，导致裂缝的产生：

（1）、粗细骨料的含泥量过大、骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配；

（2）、骨料粒径过细、针片含量过大，混凝土单方用灰量、用水量增多；

（3）、水泥、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当。

另外，就水泥等级及混凝土强度等级来说，水泥等级越高、细度越细、早强越高，对混凝土开裂影响会越大；混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

1.3 施工及现场养护原因

在现场的混凝土施工和养护过程中，施工管理不严，施工过程技术措施不到位，施工马虎等常常是造成裂缝的原因。具体来说，较为普遍存在的因素包括：

（1）、现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，导致裂缝的产生；

（2）、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝；

（3）、现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；

（4）、现场模板拆除不当或拆模过早，引起拆模裂缝。

1.4 使用原因

在建筑物的使用过程中，外部因素也在很大程度上导致了混凝土的开裂，较为常见的有以下几种情况：

（1）、结构基础不均匀沉降，产生沉降裂缝；

（2）、超负荷使用荷载；

（3）、周围环境影响，如酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；

2．混凝土裂缝的种类

根据形成原因及表现形式的不同，工程中常见的裂缝主要有以下几个种类。

2.1 混凝土收缩裂缝

混凝土收缩裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现，有塑态收缩、沉陷收缩、干燥收缩、碳化收缩和凝结收缩等多种形式，这种裂缝通常不深也不宽。

其中干燥收缩裂缝在工程中较为常见，干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果，这种收缩是不可逆的。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

2.2 混凝土温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

2.3 混凝土沉陷裂缝

混凝土沉陷裂缝多属深度或贯穿性裂缝，在上部和下部均有存在，一般与地面垂直或呈30~45度角方向发展。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实、浸水而造成不均匀沉降所致，裂缝宽度与荷载大小及不均匀沉降值有关，而与温度变化关系不大。

3．裂缝的预控措施

对于各种形式的混凝土裂缝，在实际工程中要区别对待，需根据实际情况采取不同的方法进行预控和处理。

3.1 收缩裂缝预控措施

（1）、混凝土配制时要严格控制水灰比和水泥用量，选用良好的级配和砂率，搅合均匀，振捣密实。

（2）、混凝土振捣要充分，但又不能过分；

（3）、混凝土初凝后终凝前进行二次抹压；

（4）、加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间；

（5）、在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

3.2 温度裂缝预控措施

（1）、合理进行配合比设计，减少水泥用量，降低水灰比；

（2）、控制好混凝土原材料的质量，尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等；

（3）、改善混凝土的搅拌加工工艺，严格分层施工浇捣密实，降低混凝土的浇筑温度；

（4）、在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟混凝土热峰的出现时间；

（5）、加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却；

（6）、在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差；

3.3 沉陷裂缝预控措施

（1）、对软土地基、填土地基必须进行充分的夯实加固后方可进行上部结构的施工；

（2）、保证模板及其支撑应有足够的强度和刚度，并使地基受力均匀；

（3）、按规定时间拆模，且要注意拆模的先后顺序；

（4）、结构相差很大的部分间应设置沉降缝。

4．结束语

混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，对裂缝的出现，应给予应有的重视。本文根据工程实践，就混凝土裂缝的成因与控制措施等问题进行了简单探讨，通过对不同成因不同形式的混凝土裂缝进行分析，总结出各种有针对性的预控措施。相信随着我们对混凝土耐久性研究的不断深入、材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。