房屋混凝土变形裂缝成因与解决途径

马刚

摘要：混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题。混凝土裂缝是由于混凝土结构由于内外因素的作用而产生的物理结构变化，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因混凝土裂缝常见处理方法有填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法等。由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重时将会威胁到结构安全。混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。实践证明，在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，对于控制收缩裂缝，效果是很好的。

关键词：房屋建筑；混凝土裂缝；膨胀剂；施工控制；解决途径

混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题。从油田现场施工来看，主要存在的裂缝大多数是由结构变形变化引起的，材料特性、施工设计及后期养护对变形裂缝的产生具有一定影响。采用补偿收缩混凝土技术、干缩裂缝防治技术、二次抹压施工技术及优选材料配置可以较好的控制变形裂缝的产生。

1变形裂缝成因分析

1.1材料特性的影响

（1）配料选择影响。骨料其本身不收缩，但骨料中的含泥量大小与混凝土的收缩有很大关系。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收縮的增大，诱导变形裂缝的产生。水泥品种对结构裂缝的产生也有明显影响。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当，特别是具有引气作用的外加剂可显著地增加混凝土收缩。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。（2）干燥收缩。干缩裂缝产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝宽度大概为0.05～0.20mm。混凝土的干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。（3）温差收缩。当混凝土内外温差10℃时，产生的冷缩值约为0.01%，当其大于混凝土的极限拉伸值时，则引起结构开裂。由于水泥水化热引起的裂缝一般产生于大体积混凝土，裂缝多平行于结构的短边，由于环境温度变化而产生的温度裂缝可能贯穿整个杆件截面。（4）塑性收缩。原因为混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。水泥用量大，外加剂保水性差，粗骨料少，振捣不良，环境温度高，表面失水大等都能导致混凝土塑性收缩发生表面开裂现象。

1.2施工设计问题

引起结构变形产生裂缝的设计问题，主要存在两大类：第一类，设计规范规定很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的实际处理手法。

第二类，设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制。对于变形裂缝没有计算规定，只按规范留伸缩缝，即留缝就不裂的设计原则。

1.3施工管理及现场养护问题

（1）混凝土配合比设计是否科学合理，水泥与外加剂是否相适应，砂石级配及其含泥量是否符合规范要求，混凝土坍落度控制是否合理，这些都影响到混凝土的质量及其收缩变形。（2）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

（3）现场模板拆除不当或拆模过早，引起拆模裂缝。（4）混凝土养护十分重要，尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位，容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大，但由于吹风影响，加速了混凝土水分蒸发速度，亦即增加干缩速度，容易引起早期表面裂缝。这也许是夏季比秋冬季，南方比北方出现结构裂缝较多的原因。

1.4外界因素

当建筑完成交付使用后，一些外界因素也可能导致裂缝。主要有：（1）使用荷载超负荷，造成混凝土结构发生变形；（2）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝；（3）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；（4）意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝；（5）地基沉降不均匀也可引起梁板裂缝。

2建筑结构的变形裂缝控制

2.1采用补偿收缩混凝土技术。加强混凝土的早期养护及混凝土的表面摸压，适当选择配合比，避免水灰比、水泥用量。砂率过大，严格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂等。要解决由于收缩而产生的变形裂缝，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。

2.2 干缩裂缝防治技术。（1）在气温高、湿度低、或风速大的天气下，混凝土表面搓毛后，及时进行洒水养护并用塑料薄膜覆盖，使混凝土表面保持湿润。（2）在冬季施工时，搓毛后及时用塑料薄膜及棉毯覆盖，保持混凝土中的水分尽可能的少蒸发，确保水泥进行水化反应所需要的水分，即可消除干缩裂缝及温度裂缝。（3）施工放线及施工下一道工序时，尽可能的仅将施工所需的部位揭开，操作完毕后，立即覆盖。

2.3二次抹压的施工技术。混凝土浇注振捣后，用铁滚筒碾压2-3遍，在混凝土初凝后及终凝前分两次用木抹搓毛抹压，第一遍时普遍搓毛抹压，第二遍时应重点对出现裂缝的部位进行拍打，使其二次液化，弥合裂缝，消除收缩裂缝及沉降裂缝。

2.4优选材料及配置。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，同时，根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。在砂、石原材料选择方面，一定要选用级配优良的，含泥量应符合规范要求。对于混凝土要积极采用掺合料和混凝土外加剂。选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。在混凝土施工中还要注意浇捣工作、养护工作、降温和保温工作等，避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

3结论

（1）现场施工表明，混凝土裂缝多为材料特性问题引起的变形裂缝。（2）混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。（3）实践证明，在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，对于控制收缩裂缝，效果是很好的。

参考文献

[1]徐家和. 建筑施工实例应用手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2015

（作者单位：胜利油田北方实业集团有限责任公司）