建筑结构裂缝产生的原因及预防措施

摘要：混凝土结构裂缝有十余种类型，其特点和形成规律也各不相同，但在实际工程中，往往裂缝形成的原因是多种因素造成的，其中有主要因素，也有次要因素。因此，分清主次因素，对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”是至关重要的，进而对症下药方能起到事半功倍的效果。

关键词：建筑结构裂缝；原因；预防措施；

中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A 文章编号：

混凝土与钢筋混凝土结构是一种耐久性较好的结构体系，但是由于混凝土是由各种不同材料性质组成的混合体，其匀质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀收缩、徐变等特性，因此在实际工程中，往往由于设计不周、施工粗糙、使用不当等原因，致使混凝土构件与结构出现不同程度的裂缝，给结构造成一定的损伤，影响建筑物的正常使用，有些裂缝则危及结构的安全，甚至造成建筑物的严重破坏和倒塌。

一、建筑结构裂缝的种类

1、斜裂缝。斜裂缝常见的有以下几种：建筑物地基一端软弱或建筑物一端层高（荷重）较大，造成一端沉降大而出现斜裂缝。设置有沉降缝的高低不同的建筑物，当发生不均匀沉降时，两部分建筑均向缝一侧倾斜，由于沉降缝宽度太小，或缝内填塞了建筑垃圾，产生了水平挤压力，在较低部分的建筑物上出现斜裂缝。

2、竖向裂缝。建筑物顶部的竖向裂缝，往往出现在地基突变处，建筑物的一端沉降量大，使墙顶形成较大的拉应力而开裂。此外，当地基不均匀下沉时，因建筑变形，有时在纵墙转折处产生水平推力，因而导致横墙与纵墙交接处产生竖向裂缝。

3、水平裂缝。水平裂缝有两种。一是窗间墙上的水平裂缝，一般都是在每个窗间墙的上、下两对角处成对出现，沉降大的一边裂缝在下，沉降小的一边裂缝在上。缝宽都是靠窗口处较大，向窗间墙的中部逐渐减小。在地基不均匀变形，或沉降部分的上部被顶住后（沉降缝处理不当时常有这种现象），窗间墙上受到较大的水平剪力，引起反弯曲破坏，是形成这种裂缝的主要原因。另一种水平裂缝发生在地基局部塌陷时，这种裂缝较少见。地基局部塌陷的原因很多，例如湿陷性黄土浸水，地基下有暗井、暗沟、古墓等。在这种条件下，有时会产生局部的水平裂缝。

二、建筑结构裂缝产生的原因

1、温度应力。由于混凝土材料是由水泥砂浆与粗细骨料混合而成的混合物，其混合物具有水化凝结硬化过程，特有的水化性质使得混凝土结构在施工中产生温度变化。由于水泥砂浆与骨料的热膨胀系数不同，在水化升温过程中，温度荷载作用下水泥砂浆与骨料所形成的界面首先产生损伤，并随着温度增加而发展，形成界面裂纹，当继续增加的温差达到某一数值后，界面裂纹便向水泥砂浆内部延伸，在以后的温度变化过程中界面裂纹与水泥砂浆中的微裂纹继续发展，以致发展成宏观裂缝。

2、塑性收缩。混凝土初凝之前出现泌水和水分急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1％左右，在混凝土表面（特别是在抹压不及时和养护不良的部位）出现龟裂，宽度达1mm-2mm，属于表面裂缝。

3、干燥收缩变形。干燥收缩是水分在硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。混凝土的干燥收缩由于集料的干燥收缩很小，因此主要是由于水泥石干燥收缩造成的。水泥石干燥收缩理论有毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等，不论哪种学说，都是水分蒸发引起的。混凝土的水分蒸发干燥过程是由外向内逐步进行的。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有的甚至会在数月或1-2年以后产生。

4、徐变变形。结构物在任意内应力作用下，除瞬间弹性变形外，其变形随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。混凝土徐变时对抗裂有利，一般可以提高钢筋混凝土极限拉伸值50％左右。而混凝土徐变很小，一般把收缩变形与徐变变形的计算一并加以考虑。

三、建筑结构裂缝的预防措施

1、设计措施。要做好建筑结构设计的前期工作。综合分析建筑物的结构类型、承载基础及地基类型，使结构布置尽量合理。横墙的间距不宜超过建筑物高度的1.5倍，建筑物的长高比一般宜控制在2.5以下。高度、荷载差异较大的部位容易产生由于地基的不均匀沉降导致的裂缝，因此在适当的部位应设置沉降缝。为了避免温度裂缝的产生，要从设计上采取预防措施，对于总长超过45m的长条形建筑应设置温度伸缩缝；非承重墙的厚度，宜设为240墙，以加强内墙对温差的抗变能力。屋面承受的温度变化最大，产生温度应力也最大的，在设计过程应采取一定措施。

2、加强原材料的选用。（1）严把原材料进货关，材料必须符合国家规范规定的要求。认真对进场成品砖、砂石骨料进行检验，对水泥标号及安定性进行试验。严格控制砂的粒径及含泥量，并做好各项试验，一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。（2）严格控制混凝土原材料的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少（1-1.5％以下）。细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。（3）严格控制混凝土、砌筑用砂浆的施工配合比。根据混凝土、砂浆强度等级和质量检验以及混凝土、砂浆和易性的要求确定配合比，严格控制水和水泥用量，混凝土应选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土、砂浆抗裂强度。（4）对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。（5）加强和保证屋面的隔热保温性能是十分重要的。屋面隔热保温材料的选取，在施工过程中应严格采取措施，防止使隔热保温材料淋雨充水，保持干燥至关重要。

3、设置后浇带。在现浇整体式钢筋混凝土结构中，只在施工期间保留的临时性变形缝，称为“后浇带”。后浇带根据具体条件，保留一定时间后，再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。后浇带在封闭前兼有伸缩缝和沉降缝的作用，是一种临时性的变形缝。后浇带的设计原则是“先放后抗”，但关键是“放”，因为“放”得多了，“抗”的负担就轻，开裂机会就少。因此，在冬季最冷月之前两个月（假定后浇带的保留时间为两个月）或两个月之前这段气温逐渐下降过程中浇筑的大体积混凝土中使用后浇带会使其发挥最大的“放”的效用而取得最好效果，因为这样既可以“放”掉全部由水化热产生的负温差变形，也可以“放”掉30%左右的混凝土收缩变形，而且还可以“放”掉将近两个月的季节负温差变形（也差不多是30%左右的最大季节负温差变形）。对一般薄壁或小断面结构，水化热温差影响不大，后浇带主要释放部分收缩变形，如果填缝前处于气温下降阶段，也可释放掉部分季节负温差变形。这样的后浇带效果也是比较显著的。但是，如果填缝前处于气温上升阶段，则后浇带会释放掉部分季节正温差变形（即热胀变形），这很有可能抵消全部释放掉的收缩变形，这样的后浇带意义不大，可以不设。

总之，对于建筑物结构中出现裂缝的现象，不要谈缝色变，也不要麻痹大意。要分析判别裂缝产生的原因，采取切实可行的措施，减少裂缝产生的可能。需要注意的是，施工裂缝的预防需要设计、施工、监理等部门和单位的通力合作与积极配合，要科学合理地考虑各种存在的影响因素，采取综合治理的方式予以防治，并要依赖于科技进步，应用新技术、新工艺、新材料来丰富和完善防治措施。

参考文献

[1] 谢正辉.混凝土房屋建筑结构裂缝控制研究[J].山西建筑.2010(13)

[2] 罗刚.砖混结构房屋建筑裂缝原因分析及防治措施[J].交通科技与经济.2009(12)