建筑工程混凝土裂缝形成的原因剖析

摘 要：作为混凝土裂缝控制的基本环节，混凝土裂缝成因分析对于提高混凝土工作质量具有重要作用。文章从客观与主观两方面因素介绍了建筑工程混凝土裂缝形成的原因，以期为相关技术与施工人员提供参考。

关键词：建筑工程；混凝土裂缝；原因

作为现代建筑工程中的主要材料，混凝土本身具有抗压强度高、抗拉强度低、易形成收缩裂缝及延伸率小等特点。混凝土裂缝是建筑工程混凝土的常见病害问题，其主要表现为内部缩变引发的收缩裂缝与外部荷载导致的载荷裂缝。混凝土裂缝形成的种类及原因众多，科学分析与判断混凝土裂缝形成原因是大幅度降低和消除混凝土裂缝的基本手段。因此，加强有关建筑工程混凝土裂缝形成原因的探讨，对于改善建筑工程整体质量具有重要的现实意义。

1 建筑工程混凝土收缩裂缝形成的客观因素

1.1 温度裂缝。（1）温度应力分析。温度应力的形成可分为三个主要阶段：第一阶段是由混凝土浇筑初期到水泥放热完成，周期大约为30d左右，此阶段混凝土的弹性量会发生巨大变化，且水泥会形成较多水化热，因弹性模量的变化，此阶段内混凝土内会形成残余应力；第二阶段是由水泥放热完成到混凝土冷却至稳定温度为止，此阶段内温度应力主要由外界气温变化及混凝土冷却导致，此类应力同前期产生的残余应力会相互叠加，但弹性模量变化较小；第三阶段是混凝土冷却完成后的运转过程，温度应力主要由外界气温变化引发，此阶段应力同前两个阶段的应力相互叠加。（2）温度裂缝形成。温度裂缝通常在大体积混凝土表面或在温差变化较大的部位产生。其星辰个原因主要包括：①结构温差过大造成贯穿或深进温度裂缝，对于大体积混凝土基础，若在硬度较高的地基或厚度较大的旧混凝土垫层上进行墙体浇筑，且未采取相应的隔离层防松约束保护方案，则会造成此类裂缝；同时若浇筑温度过高，则容易导致混凝土温升过快，在混凝土降温收缩过程中，部分或整体混凝土受到外部结构的限制，便会在混凝土内部形成较大的拉应力，由此形成降温收缩裂缝；②温差过大导致的表面温度裂缝，在浇筑完成混凝土结构构件后，硬化期间水泥会释放较多的水化热，由此其内部温度上升迅速，内外出现较大温差；过高的温差会导致内外形成程度不同的热胀冷缩，进而在混凝土表面形成拉应力而造成降温收缩，当此类拉应力高出混凝土抗拉强度最大值时，混凝土表面便会形成温度裂缝。

1.2 化学反应裂缝。钢筋锈蚀裂缝与碱骨料反应裂缝是常见化学反应裂缝形式，其形成原因为：混凝土浇筑过程中，因钢筋层较薄或振捣不充分导致部分有害物质混入混凝土，由此造成钢筋锈蚀引发裂缝；混凝土拌合完成后其形成的碱性离子同部分活性骨料间产生化学反应，将混凝土环境中的水分吸收而导致混凝土体积增大，混凝土松软膨胀，最终导致裂缝。

1.3 塑性收缩裂缝。塑性收缩是指在混凝土硬化前，因表面失水过快而形成的收缩裂缝。其可能形成的原因有：（1）粉砂与水泥含量过高，水灰比较大，模板与垫层间干燥容易吸水或拌合水中含有过多的盐分杂质等造成开裂；（2）混凝土浇筑完成后，因风力和高温条件的影响，构件表面因遮盖措施不当而导致表面失水过快逐渐变硬形成一层硬化膜，丧失流动性，而其内部仍未达到初凝状态；在表层到内部未硬化的混凝土间，包含一系列硬化梯度层，硬化梯度层的存在使得内部混凝土的继续变形受到限制；最终造成毛细管中的负压过大，混凝土体积收缩剧烈，当内部变形应力远大于混凝土强度时并会造成开裂；虽然采用压、抹、拍等保护措施可暂时性消除表面裂缝，但伴随着时间的推移，表面裂缝会再次形成，且宽度与数量会急剧增加。

1.4 沉降裂缝。沉降裂缝大部分为贯穿性或深进裂缝，裂缝宽度与温度变化关联较少，当地基变形趋于稳定时，沉陷裂缝也会保证一定的稳定状态。其可能形成的原因有：在开展斜坡浇筑时，重力影响会导致混凝土不断向底部流动，因而形成裂纹；模板强度较低，模板支撑的间隔距离过大或模板支撑底部紧固不牢都会造成混凝土结构裂缝；回填土的密实度较低、浸水造成的地基松软、构件结构地基土质均匀性较差等导致的不均匀沉降。

1.5 干缩裂缝。干缩裂缝是指因混凝土内外水分的蒸发速率不同而造成混凝土内外变形程度不同，由此形成的裂缝。其可能形成原因有：因过度振捣的混凝土表面会产生含水泥量较高的砂浆层，当此类混凝土构件长时间露天堆放时，其表面湿度会迅速变化，最终造成干缩裂缝；混凝土硬化后未进行有效养护，使得混凝土表面水分蒸发过快，而其内部只存在较小的湿度变化与体积收缩，混凝土表面收缩变形被内部约束力限制，进而形成拉应力，导致表面开裂。

2 建筑工程混凝土裂缝形成的主观因素

2.1 施工与现场养护。（1）采用不恰当的振捣方式导致的裂缝，振捣方式不合理会导致混凝土分层离析、表面浮浆，由此造成面层开裂，或混凝土砂浆过多流向底部，引发混凝土形成不均匀沉降而在结构厚薄交接部位形成裂缝；如在混凝土振捣时振捣棒抽拔过快、过振、漏振等都会干扰混凝土的密实性与均匀性，最终形成裂缝；（2）施工不当引发裂缝，如模板拆除过早或拆除方式不当，造成混凝土强度不足，在施工荷载与自重影响下而形成裂缝；在浇筑与运输混凝土的过程中出现较严重的离析，造成混凝土抗拉强度分布不均匀而导致裂缝；（3）混凝土养护不合理，当养护过晚时，因外界环境的影响使得混凝土表面水分蒸发较快，水泥缺少必须的水化水而出现剧烈收缩，从而引发裂缝，如在养护遮盖时总在抹光结束完成后才开始覆盖；当混凝土养护过早时则混凝土的胶结性能容易受到影响。

2.2 结构设计与材料。（1）结构设计不合理的主要表现有：构造钢筋的配筋数量较少、选择的构造钢筋直径过大而导致楼板、墙板等混凝土部位形成裂缝；在参数设计时意外对混凝土构件增加了不必要的预应力，导致应力过高或受力偏心，由此造成裂缝；设计过程中对混凝土收缩变形特性考虑不足或使用了等级过高的混凝土，水泥使用量过大导致混凝土构建收缩受到影响，由此造成混凝土裂缝。（2）材料：混凝土掺和料、外加剂等选用不当导致混凝土收缩过大；粗细骨料含泥量过大，集料颗粒级配不佳或间断级配不合理；选用的水泥品种不当，如矿渣硅酸盐水泥裂缝发生概率要比普通硅酸盐水泥高，同时使用的水泥等级过高也会导致裂缝；骨料粒径过细，针片含量过高，用水量和用灰量过大等增大混凝土的收缩量，由此形成裂缝。

2.3 混凝土构件使用不合理。在混凝土正常使用过程中，可能受到各类因素影响而形成裂缝。如在使用中结构实际荷载远高于额定负载水平，荷载超负造成混凝土构件裂缝破碎；人为粗放装修与改造，任意拆除混凝土建筑承重墙或在承重墙上凿洞开孔等导致混凝土裂缝。

3 结语

混凝土裂缝控制质量将直接影响着建筑工程的整体质量与使用寿命，因此，相关技术与施工人员应加强有关混凝土裂缝成因的研究，总结混凝土裂缝形成规律及关键部位技术处理要点，以逐步提高混凝土裂缝控制与管理水平，提高混凝土施工质量。

参考文献

[1] 于凯，宣立峰.混凝土的裂缝形成原因与预防措施[J].民营科技， 2010.

[2] 李跃彬.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治[J].科技致富向导， 2011.

作者简介：安广英（1984.04- ），女，山东枣庄人，本科，枣庄市建材产品质量监督检验中心，研究方向：建筑施工。endprint