浅谈混凝土裂缝形成原因及应对措施

　　摘 要：混凝土结构工程裂缝的产生，主要是由于施工过程各种因素组合造成的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。文章主要分析了混凝土裂缝产生的原因，探讨了在施工过程中预防裂缝产生的对策。
　　关键词：混凝土；裂缝；成因；对策
　　裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应，混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象，裂缝重则危及结构安全，轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。随着我国房改、住房商品化的进展，建筑物的楼板裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多，建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准，人们对建筑物现浇钢筋砼楼板裂缝的控制要求更为严格。混凝土结构裂缝产生的原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面的因素造成。建筑产品作为一种特殊商品越来越受到消费者和社会的关注。
　　1.混凝土裂缝的产生原因
　　混凝土裂缝的形式是多种多样的，产生的原因也非常复杂，而非结构性裂缝约占混凝土结构裂缝的80%左右，是混凝土结构中的主要裂缝和常见裂缝。非结构性裂缝主要包括收缩裂缝、温度裂缝及沉陷裂缝三种：
　　1.1收缩裂缝
　　收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇筑成型、凝结硬化形成的人工石材。在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据有关试验测定，混凝土最终收缩量约为0.04%～0.06%。可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产生收缩裂缝。根据收缩裂缝的形成机理与形成时间，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。
　　1.2温度裂缝
　　温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。表面温度裂缝走向无一定规律性，大面积结构温度裂缝常纵横交错。表面温度裂缝常发生在施工期间，宽度受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。
　　主要成因分析：表面温度裂缝多由温差较大引起。特别是大体积混凝土基础浇注后，在硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生较大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。
　　1.3沉陷裂缝
　　沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与基础沉陷情况有关，可能出现在结构的上部或下部，一般与地面垂直。较大的贯穿性沉陷裂缝往往上下或左右有一定的差距，裂缝宽度受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。
　　主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或者存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；②结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。
　　2.裂缝的控制对策
　　2.1 设计中的‘抗与‘放
　　在建筑设计中应处理好构件中‘抗与‘放的关系。所谓‘抗就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。
　　设计人员应灵活地运用‘抗一放结合、或以‘抗为主、或以‘放为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。
　　2.2采用补偿收缩混凝土技术
　　在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
　　2.3 设计上要注意容易开裂部位
　　根据调查，各类结构的易裂部位如下：
　　1.框架机构和剪力墙结构房屋中的现浇混凝土楼板易裂部位
　　（1）房屋平面体形有较大凹凸时，在凹凸交接处的楼板；
　　（2） 两端阳角处及山墙处的楼板；
　　（3） 房屋南面外墙设大面积玻璃窗时，与南向外墙相邻的楼板；
　　（4） 房屋顶层的屋面层
　　（5） 与周梁、柱、墙等构件整浇且受约束较强的楼板；
　　（6） 楼板中有预埋管线时，洞的四角处；
　　（7） 楼板开距形洞时，洞的四角处；
　　（8） 设有后浇带的楼板，沿后浇带两侧部位。
　　2.框架结构房屋中的框架梁在以下部位易出现裂缝
　　（1） 顶层纵向和横向框架梁的截面上部区域；
　　（2） 长度较长的端部或中部纵向框架梁；
　　（3） 横向框架梁截面中部。
　　3.剪力墙结构房屋中在以往部位易出现裂缝
　　（1） 端山墙；
　　（2） 开间内纵墙；
　　（3） 顶层和底层墙体；
　　（4） 长度较大（>10m）的墙。
　　4.当冬季停工春季再继续施工时，地下室在以下部位易出现裂缝
　　（1） 地下室顶板；
　　（2） 地下室的窗上墙和窗下墙。
　　对以上易出现裂缝的部位，目前在设计中通常采用了＂放＂、＂抗＂或＂抗放结合＂的控制裂缝措施，工程经验表明在于材料、施工等部位密切配合的情况下，可取得较好的效果。
　　3.混凝土裂缝的处理方法
　　当然，预防混凝土裂缝产生最根本的方法是在设计和施工环节。而一旦产生混凝土裂缝，则需要相关的处理方法。一般来说，混凝土裂缝处理的方法主要有：表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法。在实际生活中需要根据相关环境采取相对应的措施。
　　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研究、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发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
　　参考文献：
　　[1]王剑锋.混凝土裂缝成因分析与控制处理[J].民营科技.2011（07）.
　　[2]孙永智.浅谈混凝土裂缝的成因、控制及处理方法[J].民营科技.2011（04）.
　　[3]高卫东.混凝土裂缝成因与控制[J].民营科技.2011（06）.
　　作者简介：候忠礼，男，从事土木工程专业工作，身份证号码：452322198212300037。