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摘要：当前，混凝土结构常见的表现形式为现浇结构，工程施工中比较突出的就是混凝土结构的裂缝问题，有的裂缝甚至影响结构安全和正常使用。就工程设计、材料、施工、使用四方面造成现浇结构裂缝原因进行深入分析，阐述了对现浇结构裂缝的影响，为避免混凝土结构裂缝产生，提出了具体预防措施。
关键词：混凝土结构 裂缝 工程设计 防治
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)009-017-02
1 混凝土结构裂缝产生的原因
混凝土产生裂缝其原因是多方面的，如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形等等，大多数不是单方面作用的结果，而是多种因素相互交织影响、共同作用的结果。但究其根本原因，不外乎是设计、材料、施工及使用四方面的原因，下面就以上四方面的原因分别阐述：
1.1 设计方面的原因
(1)计算有误，构件的截面配筋不足或者钢筋的排列顺序不当。结构构件的截面尺寸设计不够大；
(2)粱柱的结点构造不合理，板的厚度过小：
(3)构件的构造筋配置不足；
(4)结构沉降裂缝。
1.2 材料方面的原因
混凝土收缩是其自身的特性，据有关资料，混凝土的拌和水中只有约20％的水分是水泥水化所必须的，其余的80％的水分都要被蒸发。而这多余的水分的蒸发是引起混凝土收缩的主要原因，当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时使混凝土出现裂缝，这类裂缝通常显无规律性。混凝土因其需要泵送，其收缩性更大，且越是高标号的混凝土，其收缩性就越大。主要有以下几方面的影响：水泥浆的含量高、坍落度大、水化热的影响、骨料粒径的影响、粗细骨料的含泥量的影响、外加剂的影响、活性掺和料的影响、碱骨料反应、边界约束条件的影响、外界温度、湿度、风速的影响。
1.3 施工方面的影响
混凝土由于振捣时间过长、浇捣方式不正确、施工中形成冷缝或者施工缝的留设和处理不正确、混凝土终凝前未仔细收光、现场加水问题、结构构件的养护问题、模板支撑的过早拆除和结构受荷载过早的问题。
1.4 使用过程中的原因
混凝土构件不正确的使用也会引起各种裂缝的产生。如在有关构件上堆放过多的荷载或者是局部改变了承重体系，超过了结构的承载力而引起裂缝，这在住宅的装修过程中问题尤为突出。如在楼板上砌承重分隔墙，在楼板上随处开洞等。
2 混凝土裂缝的预防措施
根据以上混凝土出现裂缝原因的分析，结合现场的施工情况，避免混凝土结构裂缝的产生，建议采取如下预防措施：
2.1 设计方面的措施
(1)采用正确的理论计算力学模型，使得计算结果与实际相接近。进行正确的荷载计算，选择合适的结构构件断面，钢筋的排列既要满足构件产生抗力的需要，又要便于施工：
(2)进行正确的结点构造设计，设计中不能只顾抗力要求，而忽视构造的要求；
(3)考虑施工实际情况，进行合理的构造设计。
2.2 混凝土材料方面的措施
因为混凝土是一种收缩性的材料，当产生的收缩应力超过混凝土自身的抗拉强度时，结构便产生裂缝，对于混凝土应采取以下措施。
(1)尽量减少使用收缩量大、需水量多的水泥，建议采用需水量小、与混凝土外加剂适应性好的水泥，根据工程的实际情况，采用合适品种的水泥，在满足的条件下，尽量减少水泥的用量，根据经验，混凝土的水泥用量不宜超过550 kg／m3；
(2)在满足可泵性及和易性的条件下，尽可能减少混凝土的水灰比，减少坍落度，建议一般情况下，混凝土的坍落度控制在120～160 mm之间，以减少混凝土的收缩应力：
(3)尽可能采用水化热值低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低混凝土硬化时的收缩应力：
(4)宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土，因为用此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度：
(5)严格控制骨料的含泥量，建立混凝土用的粗骨料的含泥量控制在小于1％，砂的含泥量控制在小于2％，以降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度：
(6)活性掺合料的掺量应严格控制。对早期抗裂性较高的工程，更应严格控制。
2.3 施工方面的措施
(1)根据混凝土的坍落度，合理控制振捣时间。振捣宜短振、快插、慢拔、振捣时间过短，混凝土不易密实，振捣时间过长，则易形成混凝土的分层，因而造成过大的收缩应力，使得混凝土出现裂缝。因此必须确保正确的振捣方法；
(2)混凝土的布料宣采用布料杆进行，严禁采用振动棒赶料，确保混凝土摊铺均匀，保证混凝土的致密性和均匀性，防止薄弱界面的产生，以防止裂缝的发生。对柱梁板连续浇筑的情况，应在柱混凝土浇完后停歇1～2 h再浇筑梁板混凝土，以避免沉缩裂缝的产生；
(3)浇筑大方量混凝土前应先报有操作性的施工方案，经有关方面批准后方能实施，以确定混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等，避免形成冷缝和新、旧混凝土未完全咬合，以至形成了局部薄弱界面，降低了混凝土的强度；
(4)根据所用混凝土的类型确定合理的养护制度。注意混凝土表面的覆盖，防止水分的大量蒸发，保持表面湿润，以降低混凝土表面的温度、湿度梯度，同时也应保持混凝土浇水养护的时间，确保按规范进行操作。
2.4 使用过程中的措施
按设计要求正确使用结构，严禁在结构上堆放过多的荷载和局部改变承重结构的受力体系及受力传递的途径。
混凝土出现裂缝的原因是非常复杂的，不会由单一因素引起，而是多种因素共同作用的结果。只要沿着以上所列出的原因去分析，根据实际情况，采取相应的预防措施，在设计、材料、施工、使用这四个环节层层把关，我们相信混凝土裂缝的产生一定会减少乃至消除。
3 结束语
混凝土结构产生裂缝的原因多种多样，预防措施也有很多种。文中从多方面就常见的混凝土结构产生裂缝的原因进行了详细的分析，并提出了相应的解决方案，为施工中如何避免裂缝的产生提供了借鉴，希望对实际施工起到指导作用。
参考文献
[1]陈肇元.土建工程安全性与耐久性[M].北京：中国建筑工业出版社，1999
[2]罩维祖混凝土性能对结构耐久性与安全性的影响[D].北京：清华大学,2008
[3]赵国藩。结构可靠度理论[M].北京：中国建筑工业出版社，2000
[4]MEHTA P K.海港钢筋混凝土结构研究[D]加利福尼亚：加州大学伯克利分校,2004
[5]屈文俊，张誉.混凝土桥梁结构的耐久性优化设计[J].中国公路学报,1999,29(11)：1198
关键词：混凝土结构 裂缝 工程设计 防治
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)009-017-02
1 混凝土结构裂缝产生的原因
混凝土产生裂缝其原因是多方面的，如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形等等，大多数不是单方面作用的结果，而是多种因素相互交织影响、共同作用的结果。但究其根本原因，不外乎是设计、材料、施工及使用四方面的原因，下面就以上四方面的原因分别阐述：
1.1 设计方面的原因
(1)计算有误，构件的截面配筋不足或者钢筋的排列顺序不当。结构构件的截面尺寸设计不够大；
(2)粱柱的结点构造不合理，板的厚度过小：
(3)构件的构造筋配置不足；
(4)结构沉降裂缝。
1.2 材料方面的原因
混凝土收缩是其自身的特性，据有关资料，混凝土的拌和水中只有约20％的水分是水泥水化所必须的，其余的80％的水分都要被蒸发。而这多余的水分的蒸发是引起混凝土收缩的主要原因，当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时使混凝土出现裂缝，这类裂缝通常显无规律性。混凝土因其需要泵送，其收缩性更大，且越是高标号的混凝土，其收缩性就越大。主要有以下几方面的影响：水泥浆的含量高、坍落度大、水化热的影响、骨料粒径的影响、粗细骨料的含泥量的影响、外加剂的影响、活性掺和料的影响、碱骨料反应、边界约束条件的影响、外界温度、湿度、风速的影响。
1.3 施工方面的影响
混凝土由于振捣时间过长、浇捣方式不正确、施工中形成冷缝或者施工缝的留设和处理不正确、混凝土终凝前未仔细收光、现场加水问题、结构构件的养护问题、模板支撑的过早拆除和结构受荷载过早的问题。
1.4 使用过程中的原因
混凝土构件不正确的使用也会引起各种裂缝的产生。如在有关构件上堆放过多的荷载或者是局部改变了承重体系，超过了结构的承载力而引起裂缝，这在住宅的装修过程中问题尤为突出。如在楼板上砌承重分隔墙，在楼板上随处开洞等。
2 混凝土裂缝的预防措施
根据以上混凝土出现裂缝原因的分析，结合现场的施工情况，避免混凝土结构裂缝的产生，建议采取如下预防措施：
2.1 设计方面的措施
(1)采用正确的理论计算力学模型，使得计算结果与实际相接近。进行正确的荷载计算，选择合适的结构构件断面，钢筋的排列既要满足构件产生抗力的需要，又要便于施工：
(2)进行正确的结点构造设计，设计中不能只顾抗力要求，而忽视构造的要求；
(3)考虑施工实际情况，进行合理的构造设计。
2.2 混凝土材料方面的措施
因为混凝土是一种收缩性的材料，当产生的收缩应力超过混凝土自身的抗拉强度时，结构便产生裂缝，对于混凝土应采取以下措施。
(1)尽量减少使用收缩量大、需水量多的水泥，建议采用需水量小、与混凝土外加剂适应性好的水泥，根据工程的实际情况，采用合适品种的水泥，在满足的条件下，尽量减少水泥的用量，根据经验，混凝土的水泥用量不宜超过550 kg／m3；
(2)在满足可泵性及和易性的条件下，尽可能减少混凝土的水灰比，减少坍落度，建议一般情况下，混凝土的坍落度控制在120～160 mm之间，以减少混凝土的收缩应力：
(3)尽可能采用水化热值低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低混凝土硬化时的收缩应力：
(4)宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土，因为用此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度：
(5)严格控制骨料的含泥量，建立混凝土用的粗骨料的含泥量控制在小于1％，砂的含泥量控制在小于2％，以降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度：
(6)活性掺合料的掺量应严格控制。对早期抗裂性较高的工程，更应严格控制。
2.3 施工方面的措施
(1)根据混凝土的坍落度，合理控制振捣时间。振捣宜短振、快插、慢拔、振捣时间过短，混凝土不易密实，振捣时间过长，则易形成混凝土的分层，因而造成过大的收缩应力，使得混凝土出现裂缝。因此必须确保正确的振捣方法；
(2)混凝土的布料宣采用布料杆进行，严禁采用振动棒赶料，确保混凝土摊铺均匀，保证混凝土的致密性和均匀性，防止薄弱界面的产生，以防止裂缝的发生。对柱梁板连续浇筑的情况，应在柱混凝土浇完后停歇1～2 h再浇筑梁板混凝土，以避免沉缩裂缝的产生；
(3)浇筑大方量混凝土前应先报有操作性的施工方案，经有关方面批准后方能实施，以确定混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等，避免形成冷缝和新、旧混凝土未完全咬合，以至形成了局部薄弱界面，降低了混凝土的强度；
(4)根据所用混凝土的类型确定合理的养护制度。注意混凝土表面的覆盖，防止水分的大量蒸发，保持表面湿润，以降低混凝土表面的温度、湿度梯度，同时也应保持混凝土浇水养护的时间，确保按规范进行操作。
2.4 使用过程中的措施
按设计要求正确使用结构，严禁在结构上堆放过多的荷载和局部改变承重结构的受力体系及受力传递的途径。
混凝土出现裂缝的原因是非常复杂的，不会由单一因素引起，而是多种因素共同作用的结果。只要沿着以上所列出的原因去分析，根据实际情况，采取相应的预防措施，在设计、材料、施工、使用这四个环节层层把关，我们相信混凝土裂缝的产生一定会减少乃至消除。
3 结束语
混凝土结构产生裂缝的原因多种多样，预防措施也有很多种。文中从多方面就常见的混凝土结构产生裂缝的原因进行了详细的分析，并提出了相应的解决方案，为施工中如何避免裂缝的产生提供了借鉴，希望对实际施工起到指导作用。
参考文献
[1]陈肇元.土建工程安全性与耐久性[M].北京：中国建筑工业出版社，1999
[2]罩维祖混凝土性能对结构耐久性与安全性的影响[D].北京：清华大学,2008
[3]赵国藩。结构可靠度理论[M].北京：中国建筑工业出版社，2000
[4]MEHTA P K.海港钢筋混凝土结构研究[D]加利福尼亚：加州大学伯克利分校,2004
[5]屈文俊，张誉.混凝土桥梁结构的耐久性优化设计[J].中国公路学报,1999,29(11)：1198