探讨民用建筑现浇钢筋混凝土结构施工裂缝产生原因及控制措施

张传跃

（中泓（福建）建设工程有限公司　泉州　362000）

1　前言

近年来随着商品混凝土的出现，由于其具有施工方便、性能稳定、质量可靠、生产效率高、保护环境等优点，使得混凝土发挥了更大的作用和效果。但目前，现浇混凝土结构产生裂缝的现象非常普遍且长期存在，且在施工后期是较难克服的质量通病；混凝土裂缝不仅影响表面观感，严重地影响其结构安全；经过多方面综合分析，混凝土结构裂缝的产生有诸多方面的因素，它不仅仅与地质情况、勘察、设计、施工工艺有较大关系，而且还和外部的环境有着直接的关系。本文总结、整理与分析了多年工作中碰到的常见的且容易忽视的、引发民用建筑混凝土裂缝形成的各种问题，并总结了经验，提出相应的解决方案。

2　常见混凝土结构裂缝原因

混凝土是一种抗压强度极高，抗拉强度极低的脆性材料，抗压强度是抗拉强度的10倍左右。在前期设计、施工工艺及后期养护及使用过程中，若发生温度和湿度变化、结构受荷、地基变形等，都将极易产生裂缝。目前主要从混凝土的物理性能和化学性能受到影响与改变来研究混凝土结构裂缝的成因。化学性能方面：在混凝土浇筑过程中，存在化学介质使用和碱集料反应等，将降低混凝土的结构强度，从而导致其结构过早地出现裂缝，最终降低了其使用寿命。关于影响混凝土结构物理性能的因素，具有复杂多样化，将从以下几个影响因素重点分析与总结：

2.1　结构设计

任何建筑结构均有其本身的承载能力，即需符合建筑结构设计规范的要求。一旦脱离了设计规范而建成的建筑结构都是危险建筑，将随时随地引发安全隐患，是不安全、不合法的建筑。此类建筑孔隙裂缝虽不常见，但也存在。其典型案例为西山乡三岔河示范小学的综合楼，由于设计不符合规范，加上施工中随意加层，最终导致在使用年限范围内，建筑主体结构出现了不均匀沉降开裂的现象，裂缝宽达10～20mm，墙和性能柱挠曲，且挠曲部位出现交叉裂缝。

2.2　材料质量

众所周知，材料质量问题尤为关键，其是引起混凝土结构出现裂缝的重要因素之一。如常见的材料质量问题为水泥、砂子等。如果在建筑混凝土结构中使用了不合格的材料，如如过期水泥，骨料含泥过量、含活性SiO2，含碱过高的水泥等，将出现所谓的“豆腐渣工程”。可见，好的建筑工程质量，需对工程材料质量严格要求。例如越州镇某小学教学楼部分楼面出间距现凹坑，楼梯出现小于45°的斜裂缝等现象，其主要原因就是由于施工的水泥质量不达标造成的。

2.3　温度和湿度

在混凝土现浇初期，将出现硬化现象，从而放出大量的水化热，这将使得混凝土内部结构的温度不断上升，最终导致在混凝土表面产生了拉应力；而在后期，由于基础结构空间有限，这将引发混凝土结构内部产生了拉应力。如果此拉应力大于混凝土结构的抗裂能力时，将出现结构裂缝。此外，若混凝土表面湿度变化非常剧烈时，导致表面结构形变受内部混凝土的约束，也会出现结构裂缝。

2.4　地基变形

在混凝土结构中，造成整幢房屋结构开裂的主要原因多数在于地基的不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基速变形的程度。如果地基变形时的应力相对过大，往往会产生贯穿性裂缝，甚至使整个结构扭曲变形。如三宝温泉小学一幢教覆学用房，由于北侧地基不均匀沉降，导致房屋基础部分断裂，整幢房屋变形扭曲，西北角墙体倒塌，四个大角墙体拉裂，缝水宽10～15mm，呈上下贯通。

2.5　施工工艺

施工工艺导致混凝土结构裂缝的原因有：

（1）混凝土浇筑时水分的蒸发、水泥硬结以及混凝土干缩等；

（2）混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实等工序中出现的任何疏漏和缺陷等问题；

（3）混凝土的早期养护质量：若早期养护时，混凝土表面干燥将引发其结构拉应力较大；

（4）配比不当：如水泥或外加剂的添加量过大、水灰比过大等；

（5）施工条件不适宜：如施工气候较恶劣、在冬季时未采取任何防冻措施等。

2.6　建筑结构荷载

建筑结构承受外部不当荷载后，同样会引发裂缝，其影响因素较多。如建筑结构早期受震的影响、过早拆模或者拆模方式不科学、施工时超载等。

3　预防措施

3.1　设计规范

目前，有效地预防建筑结构出现裂缝的措施很多，其中在使用年限内最易避免的就是要严格按照设计规范要求设计民用建筑物，这是保障民用建筑混凝土结构健康的根本。

3.2　材料选取

民用建筑混凝土结构成型材料主要有：水泥、粗细骨料、添加剂等。

（1）水泥：须使用水化热较低的水泥，禁止使用不合格的水泥，如安全性较差的或已过期的；

（2）粗骨料：宜采用质地坚硬、表面粗糙的石料，要求其具有孔隙率较小、不出现碱性反应、且有害物质的含量不超标等特征；

（3）细骨料：宜采用孔隙率较小、且含泥量较低的中砂；

（4）外掺料：宜采用减水剂等外加剂，可达到减少用水量和减少收缩的目的，从而改善混凝土结构的工作性能。

3.3　钢筋配置

（1）钢筋品格、规格和数量的配置：将需要从塑性铰区延性和对构件抗裂性能两方面来考虑。

（2）正确的钢筋配置位置：应避免出现保护层过小或过大、钢筋配置间距过大等问题。

3.4　浇筑工艺

（1）应避免离析显现，需均匀、适度地振捣；

（2）增加早期养护时间。若出现气温高、湿度低或风速大的气候条件，更应及早进行喷水养护；

（3）若出现浇水养护困难、充分湿润无法保证时，应采用覆盖保温等方式。

3.5　外添加剂

在混凝土浇筑工程中，使用减水防裂剂来减少开裂是最常用的措施之一。基于大量工程实践，总结有：

（1）水灰比将显著地影响混凝土的收缩，当使用减水防裂剂时，可减少约25%的用水量；此外，在保证混凝土结构强度的条件下，当使用减水防裂剂时，可减少约15%的水泥用量；

（2）减水防裂剂可显著地提高混凝土结构的抗拉强度，从而提高其抗裂性能。

4　结束语

本文对民用建筑混凝土结构的裂缝问题进行了理论和实践上的初步探讨，目前对于其的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还较为统一，且在实践应用中的效果也较好。裂缝的影响因素复杂多变，具体问题还得具体分析，在设计、施工、使用过程中要靠我们结合多种预防处理措施，多观察，多比较，出现问题多总结与分析、对症下药，民用建筑混凝土结构裂缝现象可控制在较低的发生机率。