淺談產生混凝土裂縫的原因及措施大量的工程和實踐理論分析表明，鋼筋混凝土構件基本上都是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細，甚至肉眼看不見（縫寬<0.5mm），一般對結構的使用無大的危害，允許其存在。有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學因素作用下，不斷產生和發展引起混凝土碳化、保護層剝落及鋼筋銹蝕，使鋼筋混凝土強度和剛度受到削弱，耐久性降低，嚴重時甚至發生垮塌事故，危害結構的正常使用，必須加以控制，因此研究商品混凝土裂縫產生的原因及預防措施是非常重要而迫切的。本文分從下列幾個方面析裂縫產生的原因及處理措施并以六層磚混結構住宅樓群進行了案例分析。一、混凝土裂縫類型及成因實際上，鋼筋混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素互相影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種原因，其中最常見的是混凝土早期裂縫，混凝土早期裂縫有以下幾種：1、塑性沉降裂縫此類裂縫產生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到阻礙（如鋼筋、模板）而產生的。這種裂縫大多出現在混凝土澆注后0.5小時至3小時之間，混凝土尚處在塑性狀態，混凝土表面消失水光時立即產生，沿著梁及板上面鋼筋的走向出現，主要是混凝土塌落度大、沉陷過高所致。另外在施工過程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動時也會出現此類裂縫。2、塑性收縮裂縫此類裂縫產生的主要原因是混凝土澆筑后，在塑性狀態時表面水分蒸發過快造成的。這類裂縫形狀不規則、長短寬窄不一、呈龜裂狀，深度一般不超過50mm.多在表面出現，產生的原因主要是混凝土澆注后3—4小時左右表面沒有被覆蓋，特別是平板結構在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發過快，或者是基礎、模板吸水過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產生急劇收縮，此時混凝土強度趨近于零，不能抵抗這種變形應力而導致開裂。3、溫度的變化與濕度的變化裂縫：混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內部混凝土的約束，也往往導致裂縫。4、原材料質量引起的裂縫混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質量不合格，可能導致結構出現裂縫。①砂石含泥量超過規定，不僅降低混凝土的強度和抗滲性，還會使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫。砂石的級配差，或砂顆粒過細，用這種材料拌制的混凝土常造成側面裂縫。堿骨料反應。骨料中含有泥性硅化物質與堿性物質相遇，水、硅反應會生成膨脹的膠質，吸水后造成局部膨脹和拉應力，則構件產生爆裂狀裂縫，在潮濕的地方較為多見。②拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應有影響。二、混凝土裂縫常見預防措施1、塑型沉降裂縫預防措施此類裂縫預防的措施如下：①在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度；②保證混凝土均質性，攪拌運輸卸料前先高速運轉20—30秒，然后反轉卸料；③施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振使混凝土離析分層；④施工過程中嚴禁隨意加水。2、塑性收縮裂縫預防措施此類裂縫預防的措施如下：①施工單位在澆注混凝土后要及時覆蓋養護，增加環境濕度；②商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。為了防止溫度的變化與濕度的變化裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。3、控制溫度的措施如下：（1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；（2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；（4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；（5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施；改善約束條件的措施是：（1）合理地分縫分塊；（2）避免基礎過大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露；4、施工方面原因造成的裂縫預防措施此類裂縫預防措施如下：①加強模板施工的過程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩定性，在振搗過程中派專人進行看模，防止松扣下沉現象發生；試塊強度達到設計允許值時方能拆模。②混凝土的成品保護。對澆筑好的板面，必須在混凝土強度達到1.2N／MM2后方可上人。③鋼筋綁扎施工加強對負彎矩筋的管理。加密支撐馬凳的間距、確保板面負彎矩筋的保護層厚度。④振搗方式方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時間過短，混凝土不均勻；時間過長，易導致嚴重浮漿。三、工程實例分析（一）工程概述某沿海地區六層磚混結構住宅樓群，建筑面積均為3000平米左右，屋頂為坡屋頂，各建筑砌筑砂漿1～2層均采用M7.5混合砂漿砌筑，3層以上均采用M5混合砂漿砌筑，砌筑磚均為MU1O粘土紅磚。各建筑樓板、樓梯、圈梁及構造柱等現澆混凝土構件，混凝土設計強度等級均為C20。基礎混凝土條形基礎，基礎頂部設有鋼筋混凝土基礎圈梁。上述住宅竣工后居民入住一段時間，逐漸發現部分樓板、局部過梁、梯梁開裂，其中現澆樓板裂縫寬度大多在0.1mm～0.3mm，長度不等，主要表現于樓板角45°斜裂縫，樓板中部平行裂縫（平行于長短邊）和穿線管處裂縫。經權威部門檢測，本工程實例所產生的裂縫屬于非受力裂縫，即非荷載作用引起的裂縫，裂縫雖然不影響結構安全，但影響結構的耐久性和正常使用，必須進行封閉處理。對于該工程發生的現澆樓板裂縫，根據檢測調查結果，首先采用排除法分析各種原因。1.排除地震力作用，因為從工程建造到使用整個過程未發生過地震。2.排除荷載作用，因為許多發生裂縫的空置房間在竣工驗收時未產生裂縫，在大半年后才陸續出現上述裂縫，房間空置期間未有堆積荷載，只有結構自重。3.排除設計承載力不足，因為經復核設計圖符合國家現行設計規范要求。4.排除地基不均勻沉降影響，因為通過現場觀察，建筑物與排水明溝處未出現由沉降產生的開裂現象，墻體未出現斜裂縫，通過沉降觀測，到目前建筑物未發現不均勻沉降。5.排除材料不合格因素，因為所采用的材料均有合格證，且材料經過測試合格。經過深入調查及分析，設計、施工、監理、建設、材料等各方專家認為混凝土收縮及溫度應力的輔助作用是引起現澆樓板出現上述典型裂縫的主要原因。出現的主要裂縫成因分析1、穿線管位置裂縫原因。當前，在混凝土板中預埋電線導管大多采用PVC管。由干PVC管直徑較大，管徑多在20～30mm，彈性較太，表面光滑，與混凝土結合較差，使得板內存在薄弱環節。當混凝土樓板較薄時，很容易因混凝土收縮而產生裂縫。本工程混凝土板厚100mm，穿線管直徑約占板厚的1／3，加之混凝土收縮變形較大，若在該部位布管和澆搗混凝土不善，極易形成沿線管布設走向的裂縫。2、板角斜裂縫原因。鋼筋混凝土結構在不同的時間季節和環境中，其周邊大氣溫度發生變化，在混凝土結構中產生熱脹冷縮的“溫度變形”。對于現澆混凝土樓板，由于日夜溫差及季節溫差的影響，將會產生截面均勻溫差應力。本工程中，樓板與圈梁整體澆注，墻體及圈梁對現澆樓板支承邊具有較強的約束作用，由子混凝上的收縮應力，加上反復溫差應力的輔助作用，在樓板中產生雙向拉應力，混凝上的抗拉強度比抗壓強度低的多，當某一處最大主拉應力達到混凝土的抗裂強度時，混凝土沿與最太主拉應力垂直的方向受拉劈裂，在實際中混凝土的抗裂強度的取值離散性較大，隨著雙向應力比的不同，樓板裂縫出現的形式也不同，即有房間角部出現45度斜裂縫。3、樓板平行于長邊和短邊的裂縫原因。該工程施工段長45m，樓板混凝上連續澆筑，形成整體連續板。按標準狀態下混凝土收縮變形εy0=3.24×10-4計，該板東西向絕對變形達15mm。而本工程樓板與圈梁整體澆筑，樓板變形受到圈梁約束而在板內產生拉應力。下面采用公式進行估算該工程混凝土的干縮值以及在板內產生的拉應力。εy(t)=εy0·M1·M2…M10（l－e-0.01t）式中εy(t)--任意時間的收縮（mm／mm）；t--由澆灌時至計算時，以天為單位的時問值，本工程取t=120天：εy0=εy（∞）--最終收縮值（mm／mm）；M1·M2…M10--考慮各種非標準條件的修正系數；M1———水泥品種，普通水泥取1.0M2———425＃水泥細度4000，取1.13M3———骨料，取1.0；M4———水灰比0.64，取1.5：M5———水泥漿量為0.35，取1.75；M6———自然養護三天，取1.09；M7———因秋季施工，氣候比較干燥，環境相對濕度30％，取1.18；M8———水力半徑倒數，圈梁r=0.165cm-l，取0.916；板r=0.23cm-l，取1.01；M9———機械振搗，取1.0；M10———配筋率（包括不同模量比），圈梁為0.06，取0.84；板為0.02，取0.944計算得εy(120t)板=9.86×10-4,εy(120t)圈梁=7.95×10-4εy’=εy(120t)板-εy(120t)圈梁=1.91×10-4因其垂直裂縫的主應力最大值在板的中部，公式為：бmax=-Eεy’(1-1/ch(βL/2))H(t),β=√(2Cx/H’E)這里，H(t)--考慮徐變引起的內力松馳系數，平均取0.5；Cx———水平阻力系數，混凝土板與混凝土圈梁,Cx=1.0N／mm3；L———板長，以2＃樓一層樓板（7）－（8）軸間裂縫為例，取L=32400mm;E———混凝土彈性模量，按樓扳測試強度C20計算，取E=2．55×104Mpa；H’———混凝上換算寬度，考慮兩側對稱約束，當H’≤2×0.2L，H’=H當H’＞2×0.2L，H’=0.4L本工程H＝6000mm﹤0.4L=12960，取H’=6000mm，代入以上數值計算得樓板中部最大拉應力為:бmax=2.16Mpa，大于C20混凝土的抗拉強度標準值ftk＝l.54MPa。可見，本工程在實際施工條件下樓板中部（南北向裂縫、東西向裂縫）產生裂縫確實是由于混凝土收縮變形過大引起的（上述計算還未考慮降溫差的影響，若考慮降溫差－10℃，бmax=3.48Mpa）。四、建議通過以上的原因分析