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摘要：混凝土结构裂缝，直接影响到工程质量和使用，在施工中应尽可能采取有效的技术措施，控制裂缝使结构尽量不出现裂缝，或尽量减少裂缝的数量和宽
度，特别是避免有害裂缝出现，以确保工程质量。
关键词：建筑工程；混凝土结构；裂缝防治技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1.建筑工程混凝土结构裂缝主要类型
1.1施工期产生的裂缝
1.1.1塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20cm-30cm,较长的裂缝可达2m-3m,宽1mm-5mm。
1.1.2温度裂缝
混凝土浇筑后,在硬化期间,水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗
拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝[1]。
1.1.3施工工艺质量引起的裂缝
比较常见的有:1)钢筋混凝土保护层过厚,或混凝土板绑扎好的上层钢筋被踩踏,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。2)混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或过早堆放物料引起的裂缝。3)混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。4)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹现象。5)施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。6)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
1.2使用中出现的裂缝
1.2.1化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料发生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
1.2.2地基基础不均匀沉降引发沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水,而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土冻化后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
1.2.3纵向锈蚀裂缝
沿主筋位置的纵向裂缝,是钢筋生锈膨胀而产生的。如果不进行处理,将会导致混凝土开裂扩大直至保护层全脱落,进一步加深腐蚀,这种裂缝对结构的安全耐久性影响很大,应认真处理。
2.混凝土结构裂缝产生的原因
（1）材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。
（2）因环境因素影响形成缺陷和裂缝。主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂。
（3）混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必需的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于混凝上的抗拉应力时,则裂缝随之产生[2]。
（4）荷载引起的混凝土开裂裂缝是由于在施工过程中不按规范和操作规程及构件设计标准进行违章施工使构件处于不利状态受力而造成裂缝或开裂，如混凝土浇注后还没有达到拆模强度时混凝土构件自身或稍有外力作用就可能产生开裂。
（5）施工方面的因素形成裂缝。一是在施工过程中,出现违章施工、不当施工造成混凝土裂缝。如夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,混凝土的和易性和流动性较差,现场人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同,造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩缝。二是振捣方式不当引起裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌,致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。三是现场养护不当造成混凝土收缩开裂。在施工现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护,一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖,有的甚至不覆盖,结果导致混凝上表面开裂。
3.混凝土结构裂缝的防治
（1）使用低热水泥（如矿渣水泥等）,能明显降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用,从而减少裂缝的产生。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7 d 的水化热不大于25 kJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥,更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的高能混凝土配合比优化设计功能准则对配合比进行优化。
（2）科学控制混凝土的配料配合比。设计应采用低水灰比低用水量，以减少混凝土的收缩，严禁随意增加水泥用量配制混凝土。计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量。搅拌要均匀，离析的混凝土必须重新搅拌均匀后方可浇灌。
（3）严格控制钢筋的配置。钢筋的配置要严格按图纸要求施工，钢筋的品种、规格、数量的改变必须考虑对构件抗裂性能的影响，钢筋保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂，钢筋间距过大容易引起钢筋之间的混凝土开裂。
（4）模板工程要严格按规范操作。模板构造要合理，防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下模板变形过大而造成开合。合理掌握拆模时机，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不开裂。拆模时间也不能过晚，不要错过最佳养护介入时机。
（5）设计构造要科学合理，建筑平面造型在满足使用要求的前提下力求简单。平面复杂的建筑物容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。合理布置纵横墙，纵横墙开洞应尽可能小，建筑物的长高比越小整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，防止受力過于集中，减少地基的不均匀沉降。适当加强基础的刚度和强度，部分窗
台砌体应加强。正确地设置沉降缝，限制伸缩缝的间距[3]。
（6）加强地基的检查与验收。基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到场验收，对较复杂的地基，基坑开挖后应进行钎探，当探出有不利地质情况时，必须先对地基加固处理并验收合格后方可进行下一步施工，开挖基槽时注意不要扰动原土。当相邻建筑物间距较近时应先施工较深的基础，避免基坑开挖破坏较浅的地基。
（7）混凝土的早期养护。实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此，混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；②防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝；③防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到2个方面的效果，一方面使混凝土免受不利湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。
4.结语
随着国家建设的发展,超长、超大面积及大体积混凝土结构的施工越来越多,而其裂缝的控制又是很困难的问题。以上都是围绕控制和削减大体积混凝土的温度应力和收缩应力采用的措施,因此,在实际工作中要从造成大体积混凝土产生裂缝的根本原因入手,具体问题具体分析,不断总结经验,认真解决好这一施工技术难题。
参考文献:
［1］孙振涛.浅论建筑工程混凝土结构的防治技术创新[Ｊ].城市建设，2008(2)。
［2］肖明辉.建筑工程混凝土结构的防治技术基础研究[Ｊ].中国城市经济，2010(12)。
［3］包艳琴.建筑工程混凝土结构的防治技术要点研究[Ｊ].经营管理者，2010(6)。
［4］范飞.论建筑工程混凝土结构的防治技术的问题和对策[Ｊ].科技资讯，2011(1)。
［5］秦永继.建筑工程混凝土结构的防治技术的发展研究[Ｊ].城市建设，2011(5)。
度，特别是避免有害裂缝出现，以确保工程质量。
关键词：建筑工程；混凝土结构；裂缝防治技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1.建筑工程混凝土结构裂缝主要类型
1.1施工期产生的裂缝
1.1.1塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20cm-30cm,较长的裂缝可达2m-3m,宽1mm-5mm。
1.1.2温度裂缝
混凝土浇筑后,在硬化期间,水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗
拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝[1]。
1.1.3施工工艺质量引起的裂缝
比较常见的有:1)钢筋混凝土保护层过厚,或混凝土板绑扎好的上层钢筋被踩踏,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。2)混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或过早堆放物料引起的裂缝。3)混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。4)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹现象。5)施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。6)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
1.2使用中出现的裂缝
1.2.1化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料发生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
1.2.2地基基础不均匀沉降引发沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水,而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土冻化后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
1.2.3纵向锈蚀裂缝
沿主筋位置的纵向裂缝,是钢筋生锈膨胀而产生的。如果不进行处理,将会导致混凝土开裂扩大直至保护层全脱落,进一步加深腐蚀,这种裂缝对结构的安全耐久性影响很大,应认真处理。
2.混凝土结构裂缝产生的原因
（1）材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。
（2）因环境因素影响形成缺陷和裂缝。主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂。
（3）混凝土的收缩,也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌合水比水泥水化所需的水要多得多。拌合水中只有约20%的水是水泥水化所必需的,其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后,引起混凝土收缩,当收缩受到约束时,则产生收缩应力,当收缩应力大于混凝上的抗拉应力时,则裂缝随之产生[2]。
（4）荷载引起的混凝土开裂裂缝是由于在施工过程中不按规范和操作规程及构件设计标准进行违章施工使构件处于不利状态受力而造成裂缝或开裂，如混凝土浇注后还没有达到拆模强度时混凝土构件自身或稍有外力作用就可能产生开裂。
（5）施工方面的因素形成裂缝。一是在施工过程中,出现违章施工、不当施工造成混凝土裂缝。如夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,混凝土的和易性和流动性较差,现场人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同,造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩缝。二是振捣方式不当引起裂缝。不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌,致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。三是现场养护不当造成混凝土收缩开裂。在施工现场浇筑混凝土时不能做到及时覆盖保温养护,一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖,有的甚至不覆盖,结果导致混凝上表面开裂。
3.混凝土结构裂缝的防治
（1）使用低热水泥（如矿渣水泥等）,能明显降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用,从而减少裂缝的产生。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7 d 的水化热不大于25 kJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥,更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的高能混凝土配合比优化设计功能准则对配合比进行优化。
（2）科学控制混凝土的配料配合比。设计应采用低水灰比低用水量，以减少混凝土的收缩，严禁随意增加水泥用量配制混凝土。计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量。搅拌要均匀，离析的混凝土必须重新搅拌均匀后方可浇灌。
（3）严格控制钢筋的配置。钢筋的配置要严格按图纸要求施工，钢筋的品种、规格、数量的改变必须考虑对构件抗裂性能的影响，钢筋保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂，钢筋间距过大容易引起钢筋之间的混凝土开裂。
（4）模板工程要严格按规范操作。模板构造要合理，防止模板各构件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载作用下模板变形过大而造成开合。合理掌握拆模时机，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不开裂。拆模时间也不能过晚，不要错过最佳养护介入时机。
（5）设计构造要科学合理，建筑平面造型在满足使用要求的前提下力求简单。平面复杂的建筑物容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。合理布置纵横墙，纵横墙开洞应尽可能小，建筑物的长高比越小整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，防止受力過于集中，减少地基的不均匀沉降。适当加强基础的刚度和强度，部分窗
台砌体应加强。正确地设置沉降缝，限制伸缩缝的间距[3]。
（6）加强地基的检查与验收。基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到场验收，对较复杂的地基，基坑开挖后应进行钎探，当探出有不利地质情况时，必须先对地基加固处理并验收合格后方可进行下一步施工，开挖基槽时注意不要扰动原土。当相邻建筑物间距较近时应先施工较深的基础，避免基坑开挖破坏较浅的地基。
（7）混凝土的早期养护。实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此，混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；②防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝；③防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到2个方面的效果，一方面使混凝土免受不利湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。
4.结语
随着国家建设的发展,超长、超大面积及大体积混凝土结构的施工越来越多,而其裂缝的控制又是很困难的问题。以上都是围绕控制和削减大体积混凝土的温度应力和收缩应力采用的措施,因此,在实际工作中要从造成大体积混凝土产生裂缝的根本原因入手,具体问题具体分析,不断总结经验,认真解决好这一施工技术难题。
参考文献:
［1］孙振涛.浅论建筑工程混凝土结构的防治技术创新[Ｊ].城市建设，2008(2)。
［2］肖明辉.建筑工程混凝土结构的防治技术基础研究[Ｊ].中国城市经济，2010(12)。
［3］包艳琴.建筑工程混凝土结构的防治技术要点研究[Ｊ].经营管理者，2010(6)。
［4］范飞.论建筑工程混凝土结构的防治技术的问题和对策[Ｊ].科技资讯，2011(1)。
［5］秦永继.建筑工程混凝土结构的防治技术的发展研究[Ｊ].城市建设，2011(5)。