對建筑工程鋼筋混凝土裂縫原因的分析及對策

摘要：混凝土在現代工程建設中占有重要地位，然而混凝土裂縫較為普遍。文章分析了混凝土裂縫的產生原因，提出了控制和防止裂縫的措施，并探討了混凝土的早期養護等問題。

關鍵詞：混凝土裂縫；裂縫成因；裂縫防治；

1、混凝土微裂縫

確切地說，混凝土在凝結硬化過程中就有微裂縫存在，這是因為混凝土中的水泥石和骨料在溫濕度變化條件下產生不均勻的體積變形，于是形成相互間的約束應力；以及水泥石自身的抗拉強度，就會產生微裂縫。

2.工程案例

本工程建筑面積為671.70m2，建筑檐口高度為11.0m，總層數為三層，于2014年2月開工，工期為80天，但在準備進行驗收時發現樓層地面出現較多裂縫。經過調查分析，該裂縫是由于混凝土材料及配合比引起的裂縫。經過處理，已經不影響該工程的結構安全和使用功能，從這次裂縫事件可以看出，裂縫的原因是對施工原材料沒有把關，混凝土配比不合理，施工方案的規范不到位，進而導致產生鋼筋混凝土裂縫。

2.1鋼筋混凝土裂縫類型

按結構劃分裂縫各種裂縫類型，最主要有2種情形：

（1）塑性收縮裂縫； 凝結硬化前的混凝土依然在塑性狀態時，由于氣候干熱或北風天氣，水分從混凝土表面易蒸發，因失水較快表面發生的收縮，而內部水化熱過高，澆筑數小時仍處于塑性狀態，混凝土暴露表面收縮體積形成裂縫。裂縫深度一般不大。裂縫多不規則短裂縫，網狀或爆裂裝裂縫，互不連貫狀態。

（2）干燥收縮：在混凝土養護完以后出現。混凝土硬化后，混凝土表面由于缺乏水分，由于氣候影響蒸發引起干縮，混凝土內部硬化程度不夠，產生較大的拉應力，干縮變形受到內部約束，產生混凝土表面被拉裂。一般產生在表面很淺的位置，裂縫呈平行線狀或網狀，分布多沿構件的方向，嚴重時可貫穿整個構件截面。

2.2. 混凝土產生裂縫的原因

混凝土裂縫的產生，都是微裂縫發展的結果。就其本身而言，一般認為是混凝土材料變形約束所引起的內應力大于材料抗拉強度的緣故。

（1）.材料選配不當形成缺陷和裂縫。骨料含泥過量、水泥中含堿量過高，水泥水化熱等。

（2）.施工違反操作規程形成缺陷和裂縫。被頂部鋼筋所阻，混凝土振搗不密實、易形成各種受力裂縫的起點；運輸時間過長，引起混凝土澆注時坍落度過低，混凝土初期養護時急劇干燥使得在混凝土與大氣接觸面上出現不規則的網狀裂縫；混凝土尚未建立足夠強度，容易發生各種受力裂縫等。

（3）.因構件受力、變形形成缺陷和裂縫。中心受壓；受剪；梁的混凝土收縮和溫度變形；在鋼筋混凝土中。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。

（4）.因環境因素影響形成缺陷和裂縫。混凝土的脆性和不均勻性，原材料不合格，模板變形。混凝土構件多次受冰凍，促進已有裂縫發展，表層剝落或整體崩潰。

2.2.1 水泥溫度的變化

鋼筋混凝土施工過程中，水泥水化過程要釋放出一定的熱量，混凝土結構較厚，自身又具有一定的保溫性能，由于水化時產生的大量水化熱得不到散發，熱量不易在混凝土內消散，混凝土內熱量不斷的累積，內熱表面冷，溫度差增大，內部的最高溫度（多數發生在澆筑后的3-5d 的時間段）。內熱表面冷

2.2.2外部氣溫的影響

鋼筋混凝土施工的外部氣溫的影響是極其重要的，外部氣溫出現乍寒乍冷直接影響混凝土的質量，內外層混凝土溫差會急劇增大，溫差對鋼筋混凝土施工是極為不利的。因為溫差引起溫度應力的變化，溫差變大，隨之溫度應力也變大。例如在高溫條件下，混凝土表面的水分蒸發較快，混凝土內熱量不易在混凝土內消散，內部的最高溫度達60～65℃，加上不易散熱鋼筋混凝土，混凝土內熱量不斷的累積，持續時間長，內部的體積膨脹，強度不能承受表面的急劇收縮，產生的體積內漲外縮，導致裂紋產生。因此，防止混凝土內外溫差引起的溫度應力，澆筑完成后，及時潮濕養護才能避免鋼筋混凝土出現裂縫。

3.控制鋼筋混凝土裂縫對策

控制和預防鋼筋混凝土裂縫是有一定難度，要盡量避免或者控制在合理范圍，就一定要從設計、施工工藝、養護等采取措施。了解混凝土內部的溫度變化規律，尤其溫度應力的控制，合理選擇原材料和水泥品種，嚴格控制水泥用量。在施工中，適量摻加混合材料和外加劑，優化混凝土配合比。認真研究混凝土裂縫的成因，區別對待裂縫類型，采取合理的處理方法，施工預防措施要到位，合理施工，實時監測，加強養護，保證工程質量。

3.1混凝土的溫控

不論什么季節施工鋼筋混凝土，應用鋼木模板需要鋪設保溫層。為了防止裂縫，控制溫度的措施如下：采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。

3.2 施工工藝

施工工藝要控制溫度應力，澆筑層要控制厚度和速度以利散熱。澆注時，混凝土拌合物加入部分拌合用水的碎冰，新拌混凝土限制在6℃左右的溫度，必須所有的冰全部融化，從而控制澆注溫度。或者人工導熱，預埋冷卻水管用循環水降低混凝土溫度。表面調節溫度下降的速率，表面混凝土與內部之間的溫度梯度的應力差縮小。

3.3選擇好水灰比

適當地選擇好水灰比，在滿足強度要求的原則下，盡可能減少水泥用量。其次鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固，以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除，以免影響粘結力。最后是澆筑、振搗操作合理，特別是振搗操作技術，往往不被人們重視。過分地振搗對砼均勻性有害，振搗不足也不能保證砼應有的密實度，要恰到好處。

3.4混凝土的養護

混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。另外，養護是為了使混凝土正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。

4.結束語

減少鋼筋混凝土裂縫，就需要嚴格的把好工程的質量關，充分考慮材料組成、施工工藝、養護與溫控的各種因素的影響，采取措施控制溫度應力問題，按照施工規定的工藝步驟操作，控制好施工過程的各個環節，是能夠有效防止裂縫產生，提高鋼筋混凝土工程質量。具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是可以盡量減少或避免的。

【參考文獻】：

【1】：劉濤 建筑施工中鋼筋混凝土裂縫的成因機理及對策[J] 中華民居 2013.4.05.112-113 .

【2】： 陳強 水工結構鋼筋混凝土裂縫成因及控制處理[J] 科技與企業 2014..02.05 220-221