建筑混凝土裂缝的成因和控制

1、混凝土裂缝的成因和控制的形态结构分析1 建筑工程混凝土裂缝的成因分析1.1 设计不合理导致混凝土产生结构裂缝建筑工程设计是控制建筑工程质量的前提，设计者应当根据工程要求和规范 标准对混凝土的配置比进行控制。但是在很多建筑工程中，建筑设计工作未能按照 规范标准进行裂缝控制工作安排，部分建筑设计工作虽然能够进行裂缝控制，但是 认真核实工程的实际状况和施工环境，导致设计要求与具体施工工作不符，建筑工 程裂缝情况也就不可避免。例如在预应力结 构中，应当对预应力钢筋张拉强度进行 控制，防止混凝土结构在 空载情况下受力过大而产生应力，应力反拱导致混凝土产 生裂缝。1.2 地基不均匀导致混凝土产生结构裂缝若

2、建筑工程地基不均匀，混凝土结构承载的剪力就会增大， 当结构承受的压力 过重时， 混凝土结构就会开裂。建筑工程中经 常会出现软如地基结构不均匀、结 构承受荷载差异大、相邻地基 结构不协调等情况。这些情况会导致混凝土结构出现 沉降收缩 裂缝。建筑工程的地基回填土不实、土质疏松、浸水不均、 模板支 撑间 的间距过大、模板刚度过小、支撑底部松动等原因也会导致 裂缝产生。沉降作用下 的混凝土裂缝主要表现为竖向裂缝、斜纹 裂缝、窗间墙水平裂缝等。竖向裂缝一般 上窄下宽，主要出现在 纵墙的顶部、 底层窗台等部位。斜纹裂缝则主要由下向上 发展， 多数斜纹出现在窗口的对角线上并沿着沉降作用大的方向延 伸，裂纹还

3、会 出现在墙体的下部， 并沿着向上发展。 这种裂缝会 在建筑工程完成后短时间内形成， 并不断增多。窗间墙水平裂缝 则会出现在窗间墙的对角线处，沉降小方向的裂缝出 现在上方。（如下图）1.3温度控制不当导致混凝土产生裂缝混凝土在浇筑的过程中，混凝土原料中的水泥会在水的作用下产生大量的水化热。大量的水化热积聚在混凝土的内部，由于 混凝土的体积较大，这些热量无法及 时散发，而使混凝土内部温 度不断升高，混凝土表面的热量则散发较快。因此，混 凝土内外形 成较大的温差，混凝土内外部的热胀冷缩程度不同，混凝土表面产生拉应力。当这种拉应力超过了混凝土内部的抗拉强度时，就会产生裂缝。这种裂缝一般发生在体积较大

4、或者温差大的混凝土 结构中。在施工中后期混凝土表面浅层会 因为温差出现无规则的 纵横交错的裂纹。这种裂缝的贯穿性多与短边方向平行。在 柱梁的较大的结构中因温度产生的裂缝则一般平行于短边。因温度原因形成的裂缝宽度不一，夏季的裂缝较窄，冬季的裂缝较宽。温度裂缝会使混凝土结构碳化，钢筋出现锈蚀，导致混凝土的抗压强 度、抗渗透能力、抗冻性等减弱，严重威胁着 建筑工程的质量。1.4施工质量不合格导致混凝土产生裂缝施工阶段中由于忽视施工程序导致安装或操作不合理，混凝土结构极容易产生裂缝。如常见的情况有因施工工序错误导致混凝土表层出现裂缝，模板拆除操作不 合理导致混凝土出现裂缝，混凝土保护层安装工作不符合导

5、致混凝土内部钢筋位置 变化等。当施工过程中出现砌体材料强度不足或抗压强度不符合要求等情况时，不 同砌体之间混合施工，不同材料安装成配套砌块，从而导致不同砌体材料强度、吸水率等条件不同， 致使产生墙体开裂。施工过程中砂浆的配料、搅拌也容易引起裂缝问题。砂浆配料应当保持适当的配置比，如果砂石配置过多会导致砂浆强度降低， 如果水泥量大则会使砂浆硬度过大，如果水的比例太高会降低砂浆的稠度，从而导 致砂浆位置开裂。砂浆搅拌不均匀，部分砂浆的强度过高，部分砂浆的粘结材料太 少等情况也会使混凝土结构产生裂缝。砂浆需要保持一定的湿度，需要随时进行搅 拌。部分建筑工程施工中使用了存放时间过长的砂浆，这些砂浆还没

6、有使用时就已 经结块，这样就降低了砂浆的强度，影响了墙体的质量。1.5 原材料质量问题导致混凝土产生裂缝 混凝土的原材料包含水、水泥 、钢筋 、骨料等，这些原料的质量不合格也会严重 影响混凝土结构的质量。混凝土浇筑过程中，如果水的质量不达标，水中的氯元素 就会严重腐蚀钢筋，使钢筋 不能承受墙体的重量，墙体就会产生裂缝。材料配置过 程中，砂石的比例不均匀，砂石的含量过高也会对混凝土的强度产生影响，导致混 凝土成型后，表面产生不规则的裂纹。2 建筑工程混凝土裂缝控制对策分析2.1 合理选用混凝土原材料混凝土是由多种材料混合根据一定的比例混合而成的。因此，控制好混凝土原 料的质量对控制混凝土裂缝至关

7、重要。在材料的使用过程中，要选用高质量的材料， 控制好水灰比，防止水泥释放的热量过高，避免水泥质量对混凝土产生不良影响。 骨料的含泥量、含碱量也需要进行严格控制。选择级配好的骨料，骨料在混凝土中 的比例为 80%左右，选择膨胀系数小、弹模低、表 面清洁的骨料。2.2 控制混凝土配合比在施工过程中要严格按照施工设计图纸做好试配工作，控制混凝土的浇筑过 程。保证浇筑材料与试配材料的一致性。砂石骨料中的含水量对混凝土的水灰比产 生重要的影响，因此要利用精确的含水率测定仪器会骨料中的含水量进行测量，控 制水灰比，增加混凝土的抗拉强度。砂石骨料中的含泥量也应当及时进行检查，防止砂石骨料掺杂大量的泥块和杂

8、质。在混凝土浇筑过程中，根据现场环境在混凝土 原料中增加外加剂，提高混凝土的和易性，提高塑性收缩功能。（如下图）1大烁刼展紙土程合土材糾宕称iia9a 592 1?3 59C.2Ca 1220 0122.3防止地基沉降针对地基沉降问题，首先要合理的设置沉降缝。针对高度悬殊、长度过大、平 面结构复杂、有地下室的房屋或者同一个建筑物地基基础不同的房屋，应当从地基 基础部分分成若干个小部分设置合理的沉降缝，使其独立沉降，减少裂缝的产生。 另外，调整混凝土结构，提高墙体的抗剪强度。施工时在基础处和门窗口处设置圈 梁，严格按照程序进行砌体操作。采取浇水润湿法改善砂浆和易性，增强砖体之间 的粘结度，提高砂

9、浆强度。严禁在施工临时间断处预留直搓，提高墙体的抗剪强度。 对于较为复杂的地基情况，需要在基槽开挖后进行钎探，对探出的柔软部位要进行 加固处理，防止出现 裂缝。大窗口下部精当设置混凝土梁或反砖旋，防止窗台变 形形成竖向裂缝。加强基础整体性，采用通长钢筋的方式防止多层房屋底层窗台出 现裂缝。窗台部位的砌筑工作不宜使用半砖。窗洞下部可以增设钢筋混凝土带，防 止窗下角出现裂缝。2.4控制混凝土温度为了控制温度裂缝的产生，应当尽量减少水泥的使用量，将水泥用量控制到 450kg/m2的范围内，降低水泥的水灰比，防止水灰比过大导致水热化严重。尽量选 用低热水泥，在水泥中掺加粉煤灰或高效减水剂减少水泥用量，

10、控制水热化。选用 高效减水剂和引气剂，减少混凝土单位用水量，改善新搅拌混凝土的工作度，提高 混凝土的耐久性和抗变形能力。配置混凝土时可以添加钢筋或纤维材料，提高混凝 土的强度，控制裂产生范围。针对大体积的混凝土要分层施工，计算温度应力与结 构的关系，合理安排混凝土的浇筑工作，减少混凝土散热。改善混凝土搅拌工艺， 在传统三冷技术基础上选用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。夏季进行混凝土浇筑工作时可以搭设遮阳板防止混凝土温度过高。2.5 做好混凝土养护工作混凝土养护工作十分重要。混凝土最后凝结开始时要在混凝 土表面覆盖塑料 薄膜，并加盖棉毡或草毡，在混凝土表面形成温度屏障，防止水分蒸发和热量丧

11、失， 使混凝土表面形成温度较高 的养护环境。及时对混凝土表面浇水，保持混凝土表层 湿润，控制混凝土内外的温差。在寒冷季节要采取保温措施，防止冷空气导致表层 温 度过低。减少混凝土表面水的蒸发速度， 避免混凝土在炎热季节暴露在阳光之下， 尽量缩短混凝土的凝结时间。3. 混凝土裂缝措施3.1 混凝土结构裂缝的预防（1）防止地基不均匀沉降。设计上应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节，对那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等进行重点处理， 保证设计强度。如采用简化建筑物平面、合理设沉降缝或合理设置后浇带代替沉降 缝、增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等加强房屋整体刚度；采

12、用轻 型结构、柔性结构；一合理布置钢筋，尽量 选择密布的办法等。（2）混凝土质量的控制。通过优选原材料及配合比，严格施工管理，以加强混凝土 的质量。如选用凝结时间长、低热普通硅酸盐水泥在保证混凝土强度和拌合物坍落 度要求的前提下，适当提高掺合料及骨料的含量，降低单位体积混凝土的水泥用量。 由于用水量是混凝土干缩率的主要控制因素，因此在混凝土配比过程中应采取减少 用水量、降低水灰比、采用较大粒径的骨料以及合理级配等措施尽力减少干缩裂缝 产生的可能性。混凝土搅拌时填料应计一量准确，混凝土拌制应均匀，并保证搅拌 时间不少于 1.5min 。混凝土搅拌时可采用预冷骨料、低温水拌和等措施来降低混凝 土实

13、际温度 。3.2 改进设计与施工技术措施从技术层面讲 ,混凝土裂缝控制主要体现在设计和施工中的技术措施改进上。（1）优化钢筋配置 ,根据“细而密”的原则 ,减小水平布筋间距 ,将混凝土中可能产生 的收缩应力分散。（2）由于挖孔、转角和形状突变处等部位应力集中容易产生裂缝 ,所以应采取有效的 构造措施 ,例如在转角、孔边作构造筋加强 ;转角处增配斜向钢筋或网片 ; 突变处做成渐 变过渡等。3.3 施工技术措施（1）混凝土用水量控制在 170kg/m3 以下；（2）控制胶凝材料总量在 410kg/m3 以下，同时增大优质级粉煤灰的掺量；（3）控制混凝土中胶骨比在 1.3 以下；（4）在保证和易性和

14、泵送的前提下降低砂率；（5）在混凝土中掺入适量的复合纤维，提高基体的抗裂形变能力，阻止原始缺陷、 裂纹等的扩展；（6）在温度较高的季节，通过对原材料和粗骨料进行遮阳、 覆盖，以及采用低于5C 的拌和水喷淋、冷却降温来降低混凝土的浇注温度 。3.4 提高施工工艺质量由于评价混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、 施工强度保证率或施工均匀性为指标 （离差系数 ）。因此，在施工过程中，必须严格按照相关的国家或行业规范，以及技术 标准进行，加强现场管理监督和质量控制，从而确保混凝土结构或构件符合设计要 求的抗裂能力。（ 1）在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免混凝土失水；振捣时，应 组织好振捣棒的走

15、向， 保证混凝土振捣密实并防止漏振。 同时也应避免过度振捣 （以 混凝土不再下沉、不冒气泡为准）。（ 2）混凝土浇注完毕后可进行二次抹压，必要时利用吸水泵排出表面泌水。但表面 刮抹应限制到最小程度，避免在其表面洒水泥干粉刮抹，加强混凝土早期养护。（ 3）严格施工操作程序，杜绝过早施加荷载和过早拆模，当混凝土温度高于气温时 应适当考虑拆模时间，过早拆模，会在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击” 现象；在浇捣过程中需派专人护筋，以免踩弯板面负筋的现象发生。（4）确定合理的搅拌和运输时间，避免因时间过长而使水分过多蒸发，降低混凝土 的塌落度 ,使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝。（5）采用分层连续

16、浇注并合理设置施工缝，能够尽快散发水化热，并放松约束条件 的聚集。由于施工技术和施工组织上的原因，不能连续将结构整体浇完，并且间歇 时间过长，应预先选定适当的部位设置施工缝，以减少裂缝和确保结构安全。3.5 改善养护措施在大体积混凝土施工中，良好的保温保湿养护对于减少混凝土的收缩，控制 内外温差，降低约束应力，充分利用其松弛效应具有重要的意义。根据混凝土结 构工程施工质量验收规范可知，大体积混凝土内外温差不应高于25 C。内外温差越大，裂缝发生可能性越大，程度越严重。在混凝土浇注完毕后 12h 内，应先盖塑 料薄膜 1层，然后盖草包或麻袋 2 层，再盖塑料薄膜 1层进行养护。遇气温突变， 温度急剧下降的情况，养护措施必须随时跟上。值得一提的是，混凝土养护应使其 浇筑的内外温差及降温速度满足温控指标的要求：保温养护的持续时间，应根据温 度应力（包括混凝土收缩产生的应力）加以控制和确定，但不得少于 15d。3.6 表面防护为了提高钢筋混凝土结构的耐久性， 避免因钢筋锈蚀而使混凝土开裂， 对混凝土 抗裂性能有较高要求的特殊工程，也可