浅谈建筑混凝土结构中常见的裂缝问题

李怀强

摘要：混凝土结构裂缝是建筑工程存在的普遍现象，本文分析其裂缝的原因，并提出相应的预防措施

关键词：混凝土结构；裂缝；原因；预防措施

Abstract: The cracks in concrete structures is a common phenomenon in construction projects, this paper analyzes the reasons for the cracks, and the corresponding preventive measuresKey words: concrete structure; cracks; reason; preventive measures

中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

建筑混凝土结构裂缝是极为普遍的现象，其中较多的出现在钢筋混凝土构件。实践证明，建筑混凝土结构裂缝可以通过设计手段、施工措施来克服，笔者就常见的几个问题及引发裂缝的原因进行归纳，并提出相应的预防措施。

1常见混凝土裂缝原因分析

在施工和使用过程中，引起建筑混凝土结构开裂的原因很多，当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时，都非常容易产生裂缝，具体原因有以下几方面：

（1）设计构造：在设计时考虑不周，结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中；在构造处理不当时，现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋；以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。

（2）地基变形：建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因：房屋建于土质差别较大或软弱土质上；建筑物基础深浅不一；房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大；建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。

（3）施工方面：施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多，主要有：①水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。②混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂缝产生的直接或间接原因。③水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。④模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太大或太小，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

（4）结构受荷：在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30-40%的设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的（这类裂缝也称为无害裂缝）。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的，需加以认真分析，慎重处理。

（5）温湿度变化：当温度变化时，由于材料热胀冷缩，房屋各部分构件将产生各自不同的变形，引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致，屋面变形较大，当屋盖和墙体之间构造处理不当，会使墙体受拉，当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时，产生温差裂缝。

2预防措施

（1）材料选用：①水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格水泥。②粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料；级配良好，孔隙率小，无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。③细骨料：宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。④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，减少收缩。

（2）混凝土的制备：混凝土的制备就是根据混凝土的配合比，把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性进行复验。

①混凝土配合比。混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，不得采用经验配合比。严格控制水灰和水泥用量，选择级配良好的石子，减小、空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。

②混凝土搅拌。为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须正确地确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。一次投料量，不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，搅拌机不宜超载过多，以免混凝土拌和物的均匀性。施工配料就是根据施工配合比以及施工现场搅拌机的型号，确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时，根据出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。投料顺序是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素。按照原材料加入搅拌筒内的投料顺序的不同，常用的投料顺序有：一次投料法，二次投料法，两次加水法。

（3）模板工程：①模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。②模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。③合理掌握拆模时间，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值。④在保证合理工期的时候，采用3套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时，受力后产生，而用3套模板后，保证了施工荷载不是由其单独承受，而是4层楼板同时在承担，有效地减少了楼板的压力。

（4）混凝土浇筑：在混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求；检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度，并将检查结果填入隐蔽工程记录表；清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应堵严；对木模板清水湿润，但不得有积水。混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。混凝土浇筑时应防止离析显现，振捣应均匀、适度。①在浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。②浇筑中不得发生离析现象，当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。③在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。④加强混凝土的早期养护时间。养护的目的是为混凝土硬化创造必要的湿度、温度等条件。常采用的养护方法有：标准养护、热养护、养护，根据具体施工情况采用相应的养护方法。⑤混凝土浇筑后，必须保证混凝土均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好，拆模后，混凝土表面平整光洁。为保证混凝土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。

（5）混凝土的捣实：混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。混凝土的振捣分为人工振捣和机械振捣。人工振捣是利用捣棍或插钎等用人力对混凝土进行夯、插，使之成型。只有在采用塑性混凝土，而且缺少机械或工程量不大时才采用人工振捣。采用机械振实混凝土，早期强度高，可以加快模板的周转，提高生产率，并能获得高质量的混凝土，应尽可能采用。

（6）基础的处理；①加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后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勘察补钻探，当探出有不利地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收后，方可进行下一步施工。②开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深基础，以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。③当房屋建于土质差别较大的地基上，或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时，应在差异部位设置沉降缝，将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元，可以减少因基础不均匀沉降引起的应力，避免产生裂缝。④尽量避免用软弱土层做持力层，若无法避免，可调整上部结构刚度，或采用筏式基础，以减少建筑的沉降。

3结论

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，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。