淺談鋼筋混凝土裂縫的產生原因及預防措施

陳斌   劉曙紅

（陜西晟方建設工程有限公司   陜西建工集團總公司）

一、裂縫產生原因概述

混凝土裂縫產生的原因是多樣的，有外荷載、結構計算模型差異、材料的收縮等原因造成。

1、荷載作用引起的裂縫

一般鋼筋混凝土結構，在使用荷載的作用下，截面的混凝土拉應變大多是大于混凝土極限拉伸值的，因而作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力以及扭矩等這些正常荷載效應都可能引起鋼筋混凝土構件產生裂縫。

2、混凝土的收縮

收縮是混凝土的性質決定的，收縮的過程是一個包含多種因素的復雜的物理化學過程，幾乎可以說混凝土的收縮是不可避免的，甚至是有利的。

由于混凝土特性，混凝土在硬化過程中，經過了水分蒸發、體積逐漸縮小，近而產生收縮，根據力學分析，板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展。當混凝土收縮所引起板的約束應力超過一定程度時，必然引起現澆板的開裂，裂縫常常出現在最薄弱的截面上。

3、溫度變化

溫度裂縫是由于混凝土內外溫差或季節氣溫變化過大而形成的。表面溫度裂縫走向無一定規律性，大面積結構溫度裂縫常縱橫交錯。表面溫度裂縫常發生在施工期間，寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。

表面溫度裂縫多由溫差較大引起，特別是大體積混凝土基礎澆筑后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，是混凝土表面和內部溫差較大，當溫度產生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產生較大的拉應力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。

4、收縮變形

混凝土在空氣中結硬時體積要縮小，產生收縮變形，這種變形不同程度地受到邊界的約束作用。對于這些受到約束而不能自由伸縮的構件，混凝土的干縮就可能導致裂縫的產生。另外在配筋較高的構件中，即使邊界沒有約束，由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用增強，混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產生拉應力，有可能引起構件產生局部裂縫。

二、裂縫的預防重點在設計

1、降低約束。主要是采取構造措施，設置各種連接縫（伸縮縫，控制縫，后澆帶，施工縫）以及在約束界面上設置滑動層、緩沖層等，并規定具體的構造細節。

2、降低混凝土的收縮量與收縮差包括干燥收縮和溫差收縮。設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體規定以及混凝土施工養護和現場溫度監控基本要求。

3、提高混凝土的抗裂性能。除規定構造配筋的數量和布置方法外，設計單位應在施工圖或施工文件中提出對混凝土配比的具體要求，必要時在某些區段采用膨脹混凝土或纖維混凝土。此外，設計單位應該對結構的溫度場和收縮應力進行必要的估算，以確認所采取的裂縫控制措施是適宜的，并要求施工單位結合具體情況進行相應的驗算。設計單位還應提出必需的試驗內容，以確認所采用的材料抗裂性能是合乎要求的。

三、裂縫的預控關鍵在施工

隨著建設事業的飛速發展，混凝土技術也在向功能型和智能型方向發展，這就要求技術管理人員不斷加強自身的學習和提高。充分認識裂縫產生的危害，努力實現控制質量目標，有效地避免有害裂縫的產生。

1、溫度的控制和防止裂縫的措施

（1）降低水化熱及其釋放速度；

（2）降低混凝土的澆筑溫度（入模溫度）；

（3）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；

（4）控制散熱過程并防止混凝土表面溫度的驟然變化。

（5）改善混凝土的強度和熱學性能。

2、重點加強樓面上層鋼筋網的有效保護措施

（1）建議樓面雙層雙向鋼筋及負彎矩筋下必須設置鋼筋小馬凳；

（2）盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間，在板底鋼筋幫扎后，管線預埋應及時穿插爭取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量；

（3）在樓梯、通道等必須通行處搭設臨時簡易通道，供必要的施工人員通行；

（4）在混凝土澆筑前和澆筑中安排足夠數量的鋼筋工及時進行整修綁扎。

3、模板工程

鋼筋混凝土結構裂縫的預防，在模板工程中應注意以下各點：模板構造要合理，以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載作用下，模板變形過大造成開裂。掌握拆模時機，拆模時間不能過早，應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值，即不要錯過最佳養護介入時機。

4、混凝土澆筑

混凝土澆筑時應防止離析現象，自由傾落高度不宜超過2m，振搗應均勻、適度，不得使用振動棒趕混凝土。加強混凝土的早期養護，并適當延長養護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下，更應及早進行噴水養護。當澆水養護有困難，或者不能保證其充分濕潤時，可采取覆蓋保溫材料等方法。

5、通過商品混凝土生產及配中材料的替換和外加劑的合理使用

降低商品混凝土的水泥和水用量，加強養護，延長養護時間，也可在板面和板底拆模后涂刷養護劑，避免混凝土的早期干縮，確保膨脹劑產物的充分水化，使混凝土達到有效的補償收縮作用。

6、在施工前與設計溝通

精心編制施工組織設計，通過材料調換，使樓面面層與樓板混凝土一起澆搗，同時提升上層鋼筋位置，這樣在不增加荷載前提下增大了樓板的剛度，將有效減少裂縫的出現。

四、混凝土拆模后裂縫修補

1、一般性表面細小裂縫，可將裂縫部位清洗干凈，干燥后用環氧漿液灌縫或表面涂刷封閉，既提高了結構的整體性，又能有效阻止鋼筋的進一步銹蝕。

2、裂縫較大時，對原有混凝土樓面鑿毛清理，鋪設鋼筋網重新澆筑一層細石混凝土整澆層，提高樓板的剛度和整體抗變形性能。

3、對影響結構整體，防水防滲要求的結構裂縫，應根據裂縫寬度、深度情況，采取水泥壓力灌漿、化學灌漿的方法修補。

五、結束語

裂縫控制要在設計以及施工的全過程中嚴把質量關，保證房屋建筑工程的工程質量。隨著我國建筑技術的不斷發展，混凝土研究工作雖然取得了一定的成效，但是混凝土裂縫問題依然是困擾工作人員的主要問題，需要建筑行業工作人員齊心協力，共同對該問題進行研究，不斷完善預防措施，直至完全解決該問題。

 (本文來源：陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯   劉真 文徑 審核)