混凝土工程裂缝的成因及控制措施

孙伟华

吉林省公主岭市建筑工程质量监督站

1 引言

混凝土构成较为特殊，其内部成分显示了多样化特征，且各成分间有着复杂的作用，尽管混凝土本身抗压性极佳，但抗拉性偏弱，通常情况下，抗拉强度仅达到抗压强度的5%～12%，二者间并不存在正比关系，所以，在受到较强的拉力时，往往会出现裂缝。此外，人员操作等诸多因素也会对裂缝有所影响，如何有效防止裂缝的出现，是值得业界有关人士探索的难题。

图1

2 裂缝的影响因素

2.1 设计层面的影响

（1）在构件设计当中，若某个部位在截面突变后，使该部位的拉应力过大，则往往会引发裂缝。

（2）在设计时对构件的受力点未能精准把握，出现较大偏差，致使构件出现裂缝。

（3）在设计构件里面的钢筋时，由于钢筋的位置不当或数量不足等导致构件裂缝。

（4）在设计时忽略了混凝土的伸缩性，有的部位未按规定预留伸缩缝，致使构件出现裂缝。

（5）在设计时确定的混凝土强度等级较高，使得水泥占比过大，易于引发干裂现象。

（6）在设计时没有正确的配置管线，管线的保护层也较薄，使得管线表层的混凝土出现开裂。

（7）因设计人员的疏忽，使得设计的构建承重力没有达到规定的标准，从而导致构件在受力是出现开裂。

图2

2.2 温度层面的影响

混凝土本身会随着温度的改变而出现一定幅度的伸缩，当外部温度较高，或水泥水化放出的热量使其内部温度升高时，混凝土构件就会出现一定的伸长。这样，就会在构件内部产生温度应力，如果这种应力经过不断的上升后，数值大于混凝土的抗拉应力时，就会引发温度裂缝。如果温度升幅较小，则这种裂缝也往往较细，如果温度升幅较大，则这种裂缝也较宽。根据裂缝的位置通常将其分做以下三种。

一是深层裂缝。

二是表层裂缝。

三是贯穿裂缝。

如果位置处在表层，则缝的走向往往比较杂乱；如果位置处在深层或是贯穿性的，则缝的走向一般都比较接近主筋走向。对出现的裂缝要区别对待，不能都列为质量问题，若是缝宽处在规范许可的区间内，那么，就可看作是正常现象。若是缝宽超出了规范许可的区间，或影响到构件的使用年限，或不利于其稳定性等，那么，就应细致剖析，妥善予以处置。

2.3 材料层面的影响

（1）石子等用料含泥量如果超出允许值，并且石子等用料级配不正确，就会使得混凝土收缩性变强，在这种情况下，就易于引发开裂。

（2）混凝土制作环节没有严格控制用水量，随意向其中添加水分，致使用水量过多，收缩性变强。

（3）所用的掺和料未按要求进行添加，致使掺和料的实际占比较多，从而引起混凝土表面开裂。

（4）选择的水泥品种不正确，在选择所用的水泥品种之前，没有充分考虑构件的用途与使用环境等因素，而是随意选择水泥品种，使得所用的水泥收缩型较强，且未采取适宜的应对策略。

（5）水泥细度及混凝土强度等级等因素：水泥如果细度愈细，且本身的早强性愈强，则愈易于引发混凝土开裂。混凝土如果强度等级愈大，则收缩性愈强，从而易于呈现开裂现象。

（6）未根据现场实际情况来调整配合比，而是仅凭经验来确定配合比，致使混凝土和易性没有达到要求，加强了收缩性。此外，配合比中确定的膨胀剂占比较高，也加大了开裂风险。

图3

2.4 施工层面的影响

（1）现场振捣操作不符合要求，比如：振捣比较匆忙或插入较浅，致使有的部位没有振实等，这样，就会极大减弱混凝土本身的密实度，从而易于引发裂缝。

（2）有的人员在搅拌环节仅凭经验来确定搅拌时间，致使搅拌时间较短，掺合料之间没有充分的拌和，这样，就易于引发开裂。

（3）在浇筑环节存在间歇时间过长现象，加之没有妥善处理接合部位，从而增大了开裂风险。

（4）高空浇筑时，没有采取适宜的保护措施，致使混凝土出现离析现象，易于引发开裂。

（5）在大面积地面浇筑后，没有按要求进行二次抹面操作，致使表层呈现收缩开裂。

（6）在浇筑完毕，没有及时按要求对混凝土予以养护，既没有及时覆盖也没有及时浇水，或浇水次数较少等，从而使得混凝土由于脱水而呈现开裂。

2.5 地基层面的影响

混凝土如果浇筑在十分硬实的岩石上，则在开始浇筑时会产生较高的水化热，使得内部升温极快，从而向外膨胀，当受到岩石给予的反作用后，会有一定的压应力。而当水化热逐渐减少时，因岩石对水化热减少引起的收缩亦会产生反作用，所以，混凝土内会产生明显的拉应力，这样，就会呈现开裂。

3 裂缝的防治策略

3.1 设计层面

尽可能防止构件截面突变后引起的应力集中，导致拉应力过大，若由于某些原因必须突变时，需选择适宜的防范策略。设计时如果遇到纵向超过10m 的剪力墙，则要注意选择防范开裂的策略；此外，要仔细勘察地基是否适合，并注意构件的受力点、以及钢筋的位置和数量是否正确；注意混凝土强度等级和水灰比是否合适；管线的保护层是否符合要求等。

3.2 材料层面

（1）在考虑构件的作用以及所处的环境后，采用适宜的水泥品种，尽量不要采用细度过细的水泥。

（2）对石子等用料含泥量和级配均要认真检查，如果发现用料含泥量和级配不符合要求，要坚决禁止使用。

（3）在选择掺合料之前，要慎重考虑其是否能减少水泥用量、是否能改善混凝土的和易性等，然后，按要求确定所加掺和料的实际占比。

（4）混凝土制作环节要派专人检查用水量，不允许随意添加水分，若果需加入膨胀剂，则要根据试验来确定其在混凝土中的实际占比。

（5）必须在考虑现场的具体情况后，来调整配合比，不能仅凭经验来确定配合比，并且要严格控制干缩率等指标。

3.3 施工层面

（1）所用的模板须表面平整、结合紧密，以使构件形状规整。在拆模之前，要检查混凝土强度是否达到拆模的要求。

（2）运送混凝土时，需做到不破坏混凝土的和易性，并避免出现离析现象，运送过程要注意防雨、防寒，运送的时间不能过长，以免影响施工的连续性。

（3）混凝土从搅拌至入模的时间如下：如果气温未超过25℃，则在90min以内；如果气温超过25℃，则在60min已内。此外，必须保证搅拌时间充足，以使掺合料之间能够充分的拌和。

（4）浇筑前需查看模板支撑是否牢固、钢筋位置与数量是否正确、管线保护层厚度是否符合要求等，确认合格后，才允许浇筑。在浇筑过当中，间歇时间需符合有关要求。对于大面积浇筑的地面，需进行二次抹面操作

（5）对于高空浇筑，需采取溜槽下料的措施，以防止出现离析现象，并且要分层浇筑，每层厚度以不超过40cm为宜，振捣棒必须插到每层的最底部，下层振密实后，才允许浇筑上层。

（6）养护是避免出现裂缝的关键环节，故此，在浇筑结束后，需安排专人来实施养护，以防止出现脱水现象。通常情况下，养护时间为7d；对有特殊要求的混凝土，养护时间可适当延长。

4 裂缝的处置方法

一般情况下，裂缝可采取下列的处置方法。

（1）表层修补：对于处在表层的细小裂缝，可涂抹环氧黏结剂，或填入水泥灰后压实抹平，这样处置后，就会使表层的裂缝消失。

（2）充填法：对于比较深的裂缝，可轻轻剔除缝隙附近的松动混凝土，然后，向缝隙里面注入细砂浆来进行弥补。

（3）灌浆法：灌浆法分为两种，一是压力灌浆法；二是化学灌浆；前者一般用于修复宽度超出0.5mm的裂缝；后者一般用于修复宽度在0.05mm～0.5mm之间的裂缝。

（4）外包钢筋法：如果裂缝宽度过大。并且对结构稳定性有所危害，就需在裂缝上外加钢筋，然后再浇筑混凝土来进行修复，这样处置后，可增强整体刚度，利于结构的稳定。