淺談混凝土裂縫形成原因及應對措施

摘 要：混凝土結構工程裂縫的產生，主要是由于施工過程各種因素組合造成的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。文章主要分析了混凝土裂縫產生的原因，探討了在施工過程中預防裂縫產生的對策。

關鍵詞：混凝土；裂縫；成因；對策

裂縫是鋼筋混凝土結構中常見的一種作用效應，混凝土結構裂縫是建筑界最常見的、較難避免的現象，裂縫重則危及結構安全，輕則影響房屋的正常使用及混凝土的壽命。隨著我國房改、住房商品化的進展，建筑物的樓板裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準，人們對建筑物現澆鋼筋砼樓板裂縫的控制要求更為嚴格。混凝土結構裂縫產生的原因復雜，有材料、溫度變化等原因，也有設計、施工、使用等方面的因素造成。建筑產品作為一種特殊商品越來越受到消費者和社會的關注。

1.混凝土裂縫的產生原因

混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產生的原因也非常復雜，而非結構性裂縫約占混凝土結構裂縫的80%左右，是混凝土結構中的主要裂縫和常見裂縫。非結構性裂縫主要包括收縮裂縫、溫度裂縫及沉陷裂縫三種：

1.1收縮裂縫

收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結構性裂縫中的主要部分。混凝土是以水泥為主要膠結材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經過澆筑成型、凝結硬化形成的人工石材。在施工中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的這些水分以游離態形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發，從而在混凝土內部形成大量毛細孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會引起混凝土體積收縮。根據有關試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.04%～0.06%。可見，收縮是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強度越高、骨料越少、環境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產生收縮裂縫。根據收縮裂縫的形成機理與形成時間，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此外，還有自身收縮（化學減縮）裂縫和碳化收縮裂縫。

1.2溫度裂縫

溫度裂縫是由于混凝土內外溫差或季節氣溫變化過大而形成的。表面溫度裂縫走向無一定規律性，大面積結構溫度裂縫常縱橫交錯。表面溫度裂縫常發生在施工期間，寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。

主要成因分析：表面溫度裂縫多由溫差較大引起。特別是大體積混凝土基礎澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差較大，當溫度產生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產生較大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。

1.3沉陷裂縫

沉陷裂縫多屬進深或貫穿性裂縫，走向與基礎沉陷情況有關，可能出現在結構的上部或下部，一般與地面垂直。較大的貫穿性沉陷裂縫往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。

主要成因分析：①結構、構件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經夯實和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產生不均勻沉降而引起裂縫；②結構各部荷載懸殊，未作必要的加強處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產生不均勻下沉，造成結構應力集中而導致裂縫；③模板剛度不足，模板支撐不牢，支撐間距過大或支撐在松軟土上，以及過早拆模，也常導致不均勻沉陷裂縫出現；④冬季施工時模板支架支承在凍土層上，若上部結構未達到規定強度，地層化凍下沉，使結構下垂或產生裂縫。

2.裂縫的控制對策

2.1 設計中的‘抗與‘放

在建筑設計中應處理好構件中‘抗與‘放的關系。所謂‘抗就是處于約束狀態下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施。

設計人員應靈活地運用‘抗一放結合、或以‘抗為主、或以‘放為主的設計原則。來選擇結構方案和使用的材料。

2.2采用補償收縮混凝土技術

在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。

2.3 設計上要注意容易開裂部位

根據調查，各類結構的易裂部位如下：

1.框架機構和剪力墻結構房屋中的現澆混凝土樓板易裂部位

（1）房屋平面體形有較大凹凸時，在凹凸交接處的樓板；

（2） 兩端陽角處及山墻處的樓板；

（3） 房屋南面外墻設大面積玻璃窗時，與南向外墻相鄰的樓板；

（4） 房屋頂層的屋面層

（5） 與周梁、柱、墻等構件整澆且受約束較強的樓板；

（6） 樓板中有預埋管線時，洞的四角處；

（7） 樓板開距形洞時，洞的四角處；

（8） 設有后澆帶的樓板，沿后澆帶兩側部位。

2.框架結構房屋中的框架梁在以下部位易出現裂縫

（1） 頂層縱向和橫向框架梁的截面上部區域；

（2） 長度較長的端部或中部縱向框架梁；

（3） 橫向框架梁截面中部。

3.剪力墻結構房屋中在以往部位易出現裂縫

（1） 端山墻；

（2） 開間內縱墻；

（3） 頂層和底層墻體；

（4） 長度較大（>10m）的墻。

4.當冬季停工春季再繼續施工時，地下室在以下部位易出現裂縫

（1） 地下室頂板；

（2） 地下室的窗上墻和窗下墻。

對以上易出現裂縫的部位，目前在設計中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結合”的控制裂縫措施，工程經驗表明在于材料、施工等部位密切配合的情況下，可取得較好的效果。

3.混凝土裂縫的處理方法

當然，預防混凝土裂縫產生最根本的方法是在設計和施工環節。而一旦產生混凝土裂縫，則需要相關的處理方法。一般來說，混凝土裂縫處理的方法主要有：表面處理法、填充法、灌漿法、結構補強法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法。在實際生活中需要根據相關環境采取相對應的措施。

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展，保證建筑物和構件安全、穩定地工作。

參考文獻：

[1]王劍鋒.混凝土裂縫成因分析與控制處理[J].民營科技.2011（07）.

[2]孫永智.淺談混凝土裂縫的成因、控制及處理方法[J].民營科技.2011（04）.

[3]高衛東.混凝土裂縫成因與控制[J].民營科技.2011（06）.

作者簡介：候忠禮，男，從事土木工程專業工作，身份證號碼：452322198212300037。endprint