建筑工程混凝土裂缝的成因及防治措施

曾剑波

（福建誉洲建设有限公司，福建 平潭 350400）

1 引言

混凝土是将水泥、细骨料、外加剂、矿物等混合材料按比例配制后，经均匀搅拌而具备特定硬度和耐久性能的建材，常应用于现代建筑中。但在许多的施工项目中，出现了混凝土开裂的情况，不利于建筑材料的后期利用，所以，应提高对混凝土施工质量的关注程度，确保施工楼房的工程质量和建筑结构安全，从而保证人民的生命、财产安全。

2 混凝土强度的影响因素

2.1 内部因素

（1）混凝土强度。抗压性能是评价砂浆品质的重要参数之一，因为抗压性能和砂浆中所采用的混凝土结构整体强度呈正比关联，混凝土结构的整体强度越高，砂浆的抗压强度也越高。

（2）水灰比。为了达到良好的和易性，水灰比往往控制在0.40～0.65之间。如果水灰比过大，水分挥发后，很容易在混凝土里面产生空隙，从而降低混凝土的抗拉强度。

（3）骨料质量。若骨料活性中的有害物质浓度高，会降低混凝土强度。

2.2 外部因素

（1）施工条件。施工条件主要包括混凝土基础和浇筑结构。一般机器搅拌混凝土比人工搅拌更均匀，所以，强度也较高。拌和时间越长，混凝土强度越大，使用机器振捣要比人工振捣更加密实平稳，所以，强度也稍高。

（2）保养要求。混凝土成形后的温度、相对湿度都是决定其强度的因素。保养温度越高，混凝土水化转速越快，则混凝土强度发展越快。

2.3 混凝土结构性能及裂缝的危害

2.3.1 混凝土结构性能

分析目前裂缝形成的原因大多和混凝土构件自身有关，一旦混凝土自身硬度不够抵抗很大的负荷，就必然会形成裂缝。首先，混凝土的硬度决定于水泥与砂石骨料之间的黏结强度，这也与混凝土的标号、水灰比例有关。其次，混凝土的变化主要体现为紧缩变化和高温变化。当环境温度和湿度变化大时，混凝土的内部结构也会发生相应的改变，进而使混凝土发生紧缩变化或高温变化。随着混凝土形体上的改变，混凝土板的体积与表面比例会远远低于其支撑体系的表面比例，这将使混凝土板在水平方向上的变化超过支撑体系，因而形成拉应力，危害混凝土构件的稳定性。

2.3.2 出现裂缝的危害

混凝土裂缝主要是指构件裂缝，如混凝土板中形成的板裂缝、钢筋骨架裂缝及钢筋剪力墙裂缝。钢筋构件在施工过程中一旦产生各种程度、不同类型的裂缝，将对钢筋构件形成潜在危害。而钢筋构件一旦产生裂缝，会使大气中的超临界二氧化碳迅速渗入钢筋内，从而加速钢筋的碳化速率，使钢筋提早发生腐蚀。一旦钢筋产生裂缝，相应的化学介质、电基本类型、非均匀分布物质就会进入裂缝中，在钢筋的表层引起电化反应，进而缩短钢筋的使用寿命。此外，明显的裂缝也会严重影响建筑的整体外形和使用效果，使用户形成不安全感。

3 混凝土裂缝成因剖析

施工时需要综合分析混凝土浇筑时可能形成裂缝的因素，并学会运用先进的工程知识合理地设计施工结构。全面地检验、研究建筑构件，掌握构件应力与强度变动产生裂缝的情况，配筋需要符合构件承重要求，不足时应加大钢筋数量。为降低由于温度变化形成的混凝土裂缝也可采取永久式伸缩方法。施工单位必须全面分析、考核设计方案，全面考核其科学性，确保施工构件强度超过规范的施工技术标准，最大程度地减少混凝土裂缝。

3.1 施工温度及养护中出现的裂缝

（1）在某些新建的建筑物中，顶层的屋面和外墙都比较容易形成裂缝，而导致这种裂缝的最主要因素就是高温影响。通常由于高温作用，导致建筑构件产生的裂缝均出现在墙面和顶部，特别是在建筑的两端。在纵向墙面和横向墙面上也易产生高温裂缝，而比较长的裂缝能够横跨两层楼面。较为普遍的温度裂缝发展形势是斜向裂缝，特点为中间宽、两头细；而水平方向发展的温度裂缝，特点为两头宽、中间细。随着建筑外部温度改变，在不同的建筑类型和建筑物结构中，受温度环境影响会形成不同的形态变化，变形过程中也会受外界影响形成温度裂缝。

（2）混凝土在施工过程中，如施工单位不能根据相关规定做好混凝土结构保养，特别是较大体量的混凝土保养操作不严格，极易造成结构开裂。同样，在秋冬时节施工也不能忽略温度对混凝土的影响，可在混凝土中添加外加剂，以改善混凝土受温度变化的影响。高强度混凝土添加剂含量过高、水化热大，则会导致混凝土内的温度升高，若混凝土温度超过70℃，会产生膨胀，外部高温骤然下降时，在热胀冷缩的作用下形成裂缝。

3.2 地基不均匀引起的结构裂缝

如建筑地基不平整，会使结构板的承受力形成很大的剪力，再加上构件强度、浇筑质量和建筑材料不合格，导致结构板上出现裂缝。地基裂缝的成因大致是：软土地基的基础形式不均匀产生下沉、结构中各个组成部分之间的承载力不均匀产生下沉、地基不平衡使邻近地面的承载力不均匀产生下沉、高层住宅和塔楼的各种基础形式导致结构单元间产生下沉。

3.3 施工时违反操作规程产生的问题裂缝

（1）混凝土浇筑不密实会产生蜂窝，形成各种受力裂缝。

（2）混凝土拌和、运输时间过久，水分挥发，造成混凝土在施工时的坍落度过低，致使混凝土中产生不规则的网状裂缝。

（3）混凝土在初期养护时骤然干燥，混凝土和大气接触面上就会产生不规则的网状裂缝。

（4）若模板拆除得过早，会使构件实际的重力荷载低于自身的重力荷载，因而产生裂缝。

3.4 根据裂缝的产生机理分析

（1）结构性开裂，即由荷载造成的开裂。这些裂缝和荷载直接相关，说明建筑结构承载力可能出现问题，包括结构设计不科学合理、建筑过程中的不可抗力因素和建筑材料应用不合理等。

（2）非结构性断裂，即由变化所生成的断裂。此类断裂一般占主体，并在结构内形成自应力，而当此应力大于混凝土结构所允许的拉应力时，混凝土的内部结构也会形成此断裂。裂缝发生后，即使变形问题获得了满意或部分改善，应力条也会出现松弛，从而引起建筑构件强度降低。其影响因素包括温度变化、混凝土结构收缩、地面不平衡下沉等。

3.5 根据建筑工程的施工过程分析

（1）工程结构设计方面。在项目的施工流程中，研究工程结构设计环节极其关键。在设计混凝土构件时，由于缺乏科学的计算，造成建筑构件的实际受力状况与计划受力状况之间差距很大，同时，由于建筑结构的设计强度不够、配筋计量有误等都可能是混凝土结构产生裂缝的主要因素。此外，由于工程设计人员专业素养不足，缺乏认真的工作态度，以及作业过程中缺少标准化，都是引起施工设计规范化程度不够的主要原因。

（2）材料应用方面。在房屋建筑过程中，建筑材料的应用与管理涵盖了建筑工程的许多方面，特别要注意在高利润的驱动下，容易发生建筑材料产品采购质量不合格、建筑材料搭配方式不合理、建筑材料的管理方法不科学等问题。

（3）施工技术方面。由于混凝土的水分挥发和干燥问题，在拌和、运输、施工和振捣等环节中都存在着一定的施工质量问题。此外，在浇筑过程中若出现操作不合理引起浇筑失败的情形，也极易造成混凝土裂缝。

4 混凝土裂缝的防治措施

4.1 干燥裂缝的防治措施

（1）在屋面上设置保温板材或隔热层。

（2）在屋面上适当部位设置控制缝，控制缝的距离在30m以内。

（3）当通过现浇方法设置挑檐高度超过12m时，应该设置间隔缝，并且一定要保证间隔缝的长度超过20m。

（4）可以设定合适的灰缝厚度或钢筋直径。

（5）已经产生的裂缝，或因温度变化造成的裂缝，尽管并不会影响建筑的整体功用，但是，会影响整个建筑的整体外形或整体结构的耐久性，需要采取适当的办法加以处理。对于数量不多且长度不大的墙体裂缝，需要先将缝隙表面的尘土或浮渣清除干净，再通过加压砂浆的方法加以修补。

4.2 地面下沉裂缝的防治措施

（1）合理设置沉降缝。凡是不同荷载、不同高度和不同面积的建筑物都必须从基础部分出发，设置不同的沉降缝，使之单独下沉，以减少混凝土裂缝。

（2）通过提高建筑上部构件硬度来提高外墙的抗剪硬度。在基层处和各层的窗口上设有圈柱，可通过砂浆浇水润湿，以促进混凝土的和易性，从而增加混凝土强度与饱和度，提高层与层间的黏性，进而增加外墙的抗剪硬度。

（3）做好地面探槽管理工作。针对较复杂结构的地基工程，在基础施工时需要先经过普通钎探，一旦探出较柔软的部分，则需要经过强化处理，处理完毕以后再开始基础施工。

4.3 严格按照施工规程施工

在混凝土硬化的过程中，必须做好自然保护、蓄热保养，通过引气剂在混凝土中均匀散布泡沫。对受冻严重的结构必须做好密封后，再进行浇筑。严格控制混凝土的配比和运输时间，从而减少混凝土裂缝。

4.4 加强混凝土材料管理

（1）材料供应管理。在购买建筑材料时，确保建筑材料的品质合格，并将经济效益和社会效益相结合，按照建筑材料行业的标准规范，对进入施工现场的建筑材料进行检测，为房屋建筑工程质量打下良好的基础。

（2）注意材料的合理搭配。必须严格控制用料比例，根据施工实践比较、分析，合理调配建筑材料的种类，以促进混凝土生产工作顺利开展。而且，在使用混凝土建筑材料时，相应的管理人员与施工人员最好亲自到现场进行实地考察，全面、系统地分析建筑施工现场混凝土的构件工艺，适时调节混凝土施工原料比例。

（3）为了有效防止混凝土产生裂缝，可以相应地提高混凝土的防离析能力、可泵性及防渗性能，可考虑在混凝土中加入某些长效减水剂，以降低混凝土的渗漏现象。

（4）要注意刚成型混凝土的保护工作。在生产、养护刚成型的混凝土时，可采取适当的保温措施，以减少混凝土开裂。

4.5 全面做好工程控制和监督

为减少混凝土中产生裂缝，施工单位必须要做好施工环节的监督工作。建立完善的管理制度，充分发挥监管功能，提高监督管理工作的全面性和有效性。

5 结语

综上所述，混凝土裂缝是影响施工质量的主要原因，而混凝土开裂的原因，不但与设计、施工等环节相关，还与施工设施的保养、使用等密切相关。混凝土形成裂缝会导致混凝土碳化、钢材严重腐蚀，甚至削弱了建筑物的抗渗能力，进而影响建筑的正常使用功能。为更加合理地控制混凝土的工程质量，施工单位应仔细调研裂缝状况，并采取相应的措施防止混凝土产生裂缝，提高建筑物自身的耐久性与结构稳定性。