混凝土结构裂缝的分析和处理

康建军

（中渝名威工程技术有限公司，重庆 402160）

混凝土表面裂缝不仅影响结构的美观，也会降低混凝土结构的强度，影响建筑物的使用性能和使用寿命，不少结构的破坏就是从裂缝开始的，同时会给人们的生活、生产带来不便。因此，应重视对混凝土结构裂缝的分析和处理。

一、混凝土产生裂缝的原因

混凝土是一种脆性材料，抗拉强度很低，其极限拉伸率为1x10－4左右，在施工和使用过程中，引起混凝土结构开裂的原因很多，当发生温度和湿度变化、结构受力、地基不均匀沉降、施工工艺不当时，都非常容易产生裂缝，常见开裂原因有以下几方面：

（一）材料质量

水泥安定性、砂石级配比例以及外加剂的掺入量等均会引起混凝土开裂。目前混凝土普遍采用商品混凝土，原材料的质量由商品混凝土公司把控，极大地避免了因现场采购混凝土原材料质量参差不齐而引起的混凝土开裂。

（二）设计构造

1.在设计阶段考虑不周，平面布置不合理，结构构件的断面产生突变可能是因为开洞或者留槽造成引起应力较为集中，从而引起现浇楼面开裂。

2.在构造进行处理时，如果方式方法不当，现浇主次梁交接处，在搁次梁处没有设置附加箍筋或附加吊筋，从而引起主次梁交接处主梁侧面开裂。

3.变形缝设置不当或不设置，超过了规范要求的限值，从而引起楼面和屋面现浇板开裂。

4.混凝土抗剪强度不足或抗剪钢筋设置过少，从而引起梁支座附近斜向开裂。

5.抗扭能力不足引起梁侧斜向开裂。

（三）地基变形

图1 地基变化产生的裂缝

1.房屋建于土质差别较大或软弱土质上，基础沉降不均匀引起结构开裂。

2.建筑物基础深浅不一，不满足刚性角要求，较浅基础荷载传力给较深基础，使得基础沉降不均匀，从而引起结构开裂。

3.建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。

因基础不均匀沉降引起的裂缝的大小、形状、方向与地基变形的情况有关，由于地基变形的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的，危害较大。

（四）施工工艺

施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。

1.混凝土人工制造出来的一种混合型材料，也叫称为砼，砼在成型后其均匀性和密实程度反映出混凝土的质量是好是坏。所以混凝土在搅拌和运输以及浇筑、振捣等各道工序中的有任何的缺陷或疏漏，都会对混凝土结构产生裂缝。

2.模板施工控制中，如果构造不稳，出现漏水、漏浆，以及模板支撑本身的刚度不够或者支撑面出现地基下沉，在后期过早拆除模板等因素都非常容易出现混凝土开裂。

3.具体施工时，如果钢筋表面生锈或被污染，混凝土保护层过大或过小，浇筑中碰撞或踩踏钢筋导致受力产生移位而出现裂缝。

图2 板保护层过小产生的裂缝

4.混凝土裂缝出现的另一个很重要的原因是水分蒸发水泥凝固和混凝土干缩。浇筑之后的混凝土养护，尤其是早期养护的质量好跟裂缝产生情况有很大的关系。早期如果表面太干燥更容易产生不同的裂缝。

（五）温度湿度变化

材料受温度的影响产生热胀冷缩现象是很明显的，房屋各部分的构件都是混凝土材料会产生不同情况的变形，产生应力。因膨胀系数不一致，屋面混凝土与墙体的线相比，屋面变形会更大些，当屋盖与墙体两者之间的构造在处理时不得当，墙体就会受到拉力，在受拉力和剪力作用下，剪力和拉应力的共同作用力超过砌体的抗剪抗拉强度时，就会出现温差裂缝。

一般的混凝土会在空气中就能硬结，当湿度变化时，体积也会变化，出现收缩的情况，构件内产生拉应力，在混凝土早期时，强度较低，对应的混凝土收缩值也最大。所以构件早期如果养护没做好，是非常容易出现收缩裂缝的。

二、裂缝的控制措施

（一）设计方面

1.设计人员应严格按规范要求进行设计，合理布置结构体系。

2.设计中就要最大限度避免结构断面突变而产生的应力集中，设计时一定要考虑周全。因一些不可抗力结构或造型方面原因时，一定要采用对应的补强措施。

3.补偿收缩混凝土技术的使用要大胆积极使用。大部分的混凝土裂缝多数都因混凝土收缩形成。要解决这种裂缝问题，可通过计算在混凝土生产中掺用适量的膨胀剂。

4.重视钢筋等构造件。结构设计人员懂得并重视构造钢筋的配置这是最基本的要求，熟练掌握楼面、墙板等薄壁构件构造钢筋要使用什么样的直径以及数量。

5.熟读地勘报告，对建筑物的基础形式要有一个合理的考虑和布局，避免因地基变形而引起基础不均匀沉降。

（二）施工方面

1.模板构造做到科学合理，防止模板不同的形变而出现混凝土裂缝；要用刚度足够的模板以及支架，避免施工荷载时模板变形产生的开裂；拆模时机要讲究，不能过早拆除，以保证早龄期混凝土不损坏不开裂；也不宜过晚，避免错过混凝土水化热峰值，因为这是养护时机。

2.浇捣：浇捣操作时，振捣棒要快插慢拔，以混凝土坍落度为参照合理掌握振捣时间，振捣有续不出现过振或者漏振，尽量做到采用二次振捣、二次抹面，最大限度排除混凝土里面的水分以及气泡。在浇筑过程中还要注意不要搞到钢筋成品发生钢筋移位。

3.混凝土养护：保证混凝土在早期产生较少的收缩。可以通过控制好构件的湿润养护，如果是大体积混凝土，在有条件的情况下尽可能采用蓄水或者用流水养护，养护时间一般为14-28天左右，根据具体的情况来定。

4.降温和保温工作：对于厚而大体积的混凝土，施工时就要应考虑到水泥水化热的问题。一定有必要的降温措施才行，为不降低峰值就要使水化热高峰不集中出现。浇捣成型后，采取蓄水保温方式，表面覆盖薄膜或者湿麻袋之类的进行养护，以防止内外温差过大产生温度裂缝。

5.下雨、大风开掘不要浇灌混凝土。

6.对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

7.夏季因为气温高，要控制好混凝土的浇捣温度，可采取低温人模以及低温养护的方式，如有必要，可采用冰块降温，前提是要经过试验。

三、结束语

混凝土构件产生裂缝是较常见的，也允许混凝土构件带裂缝工作，在混凝土设计规范中，分别视不同情况规定了裂缝的最大宽度限值为0.2-0.3mm，对于超过规范规定的裂缝和各种有害裂缝需加以认真分析，慎重及时处理。