淺談建筑施工現澆混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施

劉秀鳳

（福州職業技術學院 350108）

0 引言

在建筑領域因為混凝土施工中產生的裂縫問題造成企業安全事故的例子比比皆是，甚至有很多慘痛教訓，所以本文對這個問題進行再次的研究與探討，結合施工中的實際情況，分析可能產生裂縫的原因，并根據施工經驗提出必要的控制裂縫措施，希望能夠符合實踐的要求，為建筑的建造者及使用者提供安全保障。

1 產生裂縫的原因

（一）由于建筑物基礎沉降程度的不均勻而造成的裂縫。福建地區的地形屬于沖集軟土層，地下淤泥層厚度達20 多米，本地區采用的基礎多為預應力管樁基礎，地基沉降更是比較普遍，對于不均衡的地基沉降來說，當沉降達到一定程度，建筑物就會出現裂縫，當建筑結構發生變形，更進一步導致混凝土構件出現裂縫。 一般來說，這種情況都屬于貫通性裂縫的范疇，包括彎曲以及剪切裂縫兩種。 裂縫通常都在窗、門附近45°方向傾斜。如果地基進一步的不均勻性發展，這將會造成更大的基礎不均勻沉降量，會出現更大墻體及結構裂縫［1］。

（二）荷載裂縫主要是由混凝土構件受到外部荷載作用而呈現出的，主要是由于應變超過了自身的極限范圍所致。由于混凝土的抗拉應力破壞能力遠小于其抗壓應力破壞能力，所以混凝土破壞最終都是受拉破壞。因此混凝土的破壞裂縫一定與混凝土內部所受的拉應力相垂直，表觀體現為斜裂縫。 根據設計規范標準，一般來說，包括三級的荷載裂縫控制等級。在第一級中，嚴格要求構件不得出現裂縫，第二級中，構件一般不出現裂縫，第三級中，則涉及到允許出現裂縫的情況。

（三）由于溫度而產生的裂縫，主要涉及到以下兩個方面，其一，由于混凝土構件長時間暴露在室外，這樣會造成受到溫度較大的影響，呈現出外部與內部存在不同程度的熱脹冷縮情況，拉應力自然就出現在混凝土表面，如果其值超過了抗拉強度的情況下，就會出現溫度裂縫［2］；其二，對于體積較大的混凝土來說，在進行凝固硬化的過程中，混凝土會釋放大量的水化熱，在這樣的情況下，混凝土構件的表面散熱比較快而內部散熱比較慢，構件的表面遇冷收縮，而內部受熱膨脹，這樣就會在混凝土表面形成拉應力，造成溫度裂縫，在較為嚴重的情況下，還會導致貫穿性裂縫。

（四）混凝土收縮裂縫。這種裂縫是由于混凝土在凝固硬化的過程中水分蒸發內外程度不同使構件產生變形而導致的結果。混凝土澆筑過程中，表面水分的蒸發速度大于內部泌水速度，混凝土漿體中水分流向表面并迅速蒸發，混凝土內部毛細負壓增大并產生收縮力從而使混凝土表面體積急劇收縮。而此時混凝土強度還未形成，這種收縮導致了混凝土表面開裂。 現代建筑工程基本都采用商品混凝土，而商品混凝土公司為了方便現場泵送及更好的經濟效益，在攪拌過程適當加入一定比例的外加劑，引起混凝土的水灰比變大，導致混凝土收縮快，如果現場處理方式不夠恰當，會使混凝土表面散熱快而導致開裂。

（五）在現場施工過程中，由于施工人員專業強度不夠，作業過程中發生鋼筋踩踏，改變鋼筋位置，使鋼筋混凝土核心面積發生改變引起結構強度變化，薄弱部分容易開裂，從而產生裂縫。

2 裂縫控制措施

（一）應該選擇合理的基礎形式，這樣能夠盡量避免出現地基不均勻沉降的情況，從而盡量避免出現裂縫問題。首先應該保證設計勘察過程中，從現場的實際地形以及土質情況出發，一般來說，如果上部荷載變化不明顯且地基均勻，這樣的地基可以采用稍微經濟的獨立基礎；如果地基壓縮性較大且呈現不均勻性，就應該采用剛度大的基礎形式，比如相應的筏板基礎、條形基礎等，這樣能盡量保證結構的相對沉降量有所減少。另外，在增強建筑物整體性方面，則可以采用墻體內設置構造柱或者圈梁等方式，保證抗彎剛度有所提升，這樣能避免裂縫的出現，也有利于阻止裂縫的擴張。

（二）應該保證采用合理的結構平面、立面。在進行建筑平立面的設計過程中，應該盡量采用規則的布置方式，這樣能夠有效的表面出現較大的集中裂縫問題，當有凹口存在于平面設計中，則應該采取必要的加強措施，比如，可以增加凹口的厚度或者增加拉梁等，使得凹口結構剛度有所增加，避免出現凹口處的應力問題，而造成裂縫。

（三）應該保證截面的高度合理確定。在進行裂縫控制中，不能忽視梁、板等截面尺寸的高度問題，因為其能夠決定相應構件剛度的強弱，對于剛度越大的情況，則肯定會變形較小，這樣自然減少裂縫出現的可能。一般來說，應該從實際出發，考慮經濟因素的基礎上，還應該滿足裂縫控制要求，在進行梁高度的控制中，則是采用如下規則：框架梁（L/8—L/15）、懸臂梁（L/4—L/5）、板（L/30—L/35）且不易小于100mm。

（四）應該保證混凝土構件合理的配筋設計。在進行混凝土構件配筋率的增加過程中，應該盡量采用小間距、小直徑的鋼筋，則能控制裂縫數量，同時，有利于控制裂縫寬度。對于較長時間暴露在室外的板構件來說，則應采用雙層雙向的鋼筋配置方式，這樣能夠有效避免無板負筋區域內存在裂縫，另外，可以將放射鋼筋設置在屋面板的陰陽角位置，能夠有效預防因為應力集中而產生的裂縫問題。對于，板上開洞的問題，則應該積極思考，從實際洞口大小出發，加強洞口邊緣，盡量避免此位置應力集中問題。

（五）應該保證混凝土強度等級的合理選用。 在滿足構件的力學性能要求的前提下，盡可能選擇強度等級較低的材料，并且應該保證梁、板具有一致性。另外，在混凝土中適當的加入外加劑可減少水泥用量，降低水化熱，改善混凝土的和易性。 同時骨料的形狀、彈性模量和含泥量對混凝土自身收縮有較大的影響，在施工可行的情況下選擇石子粒徑大的，對混凝土控制裂縫有利。水泥的細度和強度也會影響混凝土裂縫的產生，細度高的水泥能夠提高混凝土的早期強度，但對混凝土的裂縫控制極為不利。 因此在施工中可根據具體的工程選擇適當的水泥品種。

（六）在施工過程中嚴格按照國家規范及標準施工，加強現場施工管理，盡量減少裂縫的產生。 具體措施：（1）嚴格按設計配合比施工，控制水泥用量和單位用水量，減少混凝土的坍落度，從而減少干燥收縮和塑性收縮裂縫。 （2）振搗混凝土時間要適當。振搗時間過長，則粗骨料會下沉造成砂漿富集于結構表面從而產生塑性收縮裂縫。（3）做好溫控工作。 一般要求混凝土澆筑時氣溫不得大于35℃，必要時采取一些合理的降溫措施，例如對骨料進行預冷、在混凝土內部埋設冷卻水管、分層分塊施工等措施。（4）做好混凝土的養護工作，加強混凝土的溫度和濕度控制，采用蓬布、塑料布、稻草等及時對混凝土進行覆蓋，減少混凝土表面的暴露時間，預防混凝土收縮開裂。

綜上所述，混凝士裂縫的控制是比較復雜和困難的，在保證建筑的安全的情況下，應該從施工的實際情況出發，通過合理建筑結構設計方案、施工方案、混凝士配合比、施工技術等措施有效地控制混凝土的裂縫問題。混凝土裂縫的成因很多，影響因素錯綜復雜，要靠施工管理者認真細致的發現問題，解決問題，結合施工經驗采取有效的預防處理措施，控制結構裂縫的產生，從而保證混凝士結構質量。