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【摘要】 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。轻则使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。本文对混凝土工程因施工过程中产生的裂缝问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
【关键词】 混凝土裂缝；成因；控制措施
【中图分类号】 TU528.01【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）02-006-02
近几年来，混凝土裂缝问题越来越突出，有的甚至影响到结构安全和正常使用，这在住宅工程中尤为突出。因此，如何采取措施，最大限度地减少或消除混凝土裂缝的产生，已成为工程技术人员急需解决的难题之一。本人依据几年来的施工管理经验和学到的理论知识，就混凝土裂缝产生的原因及预防，作如下阐述。
1裂缝现状
1.1裂缝种类。①温差裂缝：由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上；②收缩裂缝：混凝土在凝结、硬化过程中，由于材料自身收缩而形成的裂缝；③结构裂缝：虽然现浇板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突出处，往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45°斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等；④构造裂缝：现浇楼板厚度一般为80～100mm，住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内，使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄，易出现构造裂缝。
1.2裂缝形式。①斜裂缝：斜裂缝常出现于墙角，特别是建筑物端部最后一间，呈45°状；②纵、横向裂缝：沿楼板纵、横向出现，一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位，或直线或折线状；③不规则裂缝：裂缝出现部位、形状无规则，成散状或龟裂状；④贯穿或不贯穿裂缝：绝大多数裂缝出现在楼板表面，为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底，呈贯穿状。
1.3裂缝出现时间。收缩裂缝属早期裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的1个月中；构造裂缝属于中期裂缝，一般出现在6个月以后；温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝，一般1～2年后出现。
2裂缝原因分析
2.1施工方面。①盲目赶工期：为抓进度、赶工期，楼板混凝土浇捣完，尚未到达规定强度，即已上人操作，并堆放施工荷载，使楼面混凝土受到损伤；②养护马虎：混凝土浇捣完后未进行表面覆盖和浇水养护或养护时间不足，导致混凝土表面失水过快，由收缩产生拉应力，造成表面裂缝；③支模拆模：模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子，使混凝土在浇捣过程及成型后局部变形，导致裂缝产生。底模拆模时间过早，混凝土受到内伤；④钢筋未设撑脚：楼面支座处负弯矩配筋未设置撑脚，施工人员踩在负弯矩钢筋上，使钢筋下沉，混凝土保护层厚度增加，楼板有效截面高度h0减少；⑤振捣不当：平板式振动器过度振捣楼板混凝土，造成粗骨料下沉，板面出现砂浆层，混凝土强度降低，也易出现干缩裂缝。
2.2材料方面。①混凝土坍落度过大：为了保证预拌混凝土的可泵性，部分楼板混凝土坍落度设计过大，导致混凝土流动性增加；②混凝土配合比不当：为满足工期要求，加快施工进度，施工单位常将柱、墙、梁板混凝土改为同一强度等级，并一次性浇捣，从而造成楼板混凝土配合比不当及提高了楼板混凝土强度等级；③外加剂、掺合料掺量过多：预拌混凝土中粉煤灰、矿粉等掺量过多，使混凝土早期强度偏低，抗拉强度达不到要求；④原材料质量波动：混凝土搅拌站在混凝土生产前，未对原材料进行严格检验复试。个别水泥、外加剂、掺合料质量波动，粗、细骨料含泥量超标，甚至使用细砂、特细砂，严重影响混凝土质量；⑤混凝土供应间歇时间长：由于受道路交通制约等方面原因，不能保证混凝土连续浇捣，加之现浇楼板施工冷缝的增多，给裂缝以可乘之机。
2.3裂缝产生的主要因素。经过对各种影响因素的对比分析，引起现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要影响因素如下：
2.3.1混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝：钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处于同一个大气环境中，当环境温度和湿度变化时，这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异，板的体积与表面积的比值较小，混凝土的收缩变形较大。具体地说，在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于（或大于）梁、柱、墙，使板内出现拉应力，梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下，经热涨和冷缩的反复作用，它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。
以上两个作用力的叠加，在对板形成最不利状态的时候，当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候，楼板内就会产生裂缝。
裂缝的位置取决于两个因素：①约束；②抗拉。对楼板来说约束最大的位置在四个转角处，因为转角处梁或墙的刚度最大，它对楼板形成的约束也最大，同时沿外墙转角处因受外界气温影响，楼板属收缩变形最大的部位；一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置，也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处，而且呈45°斜向放射状。
2.3.2混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料：当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，石子粒径又较小，为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中，若外墙转角处楼板只按老规矩配筋，已经不能适应这种变化了的条件实况，很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当，也会产生干缩裂缝。
2.3.3楼板内埋设电线套管，特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后，使板内有效截面受到不同程度的削弱（以板厚100mm为例，若埋设直径20mmPVC电线套管，而该管垂直于板跨方向铺设时，则该处混凝土受拉截面减少1/5），又因该管与混凝土的线胀系数不一致，粘结效果差，这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。 2.3.4由于施工措施安排不当，楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉，又没得到及时纠正，使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用；更有甚者，个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求，片面地追求施工进度，楼板混凝土还没有足够的强度，就迫不及待地上人操作和堆重载，使其产生过大的变形，导致裂缝产生等等。
3裂缝控制措施
3.1施工方面。
3.1.1合理确定时间：按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后，其强度未达到1.2N/mm2，施工人员不得在楼面操作及堆载材料。
3.1.2严格养护：楼板混凝土浇捣完毕后，根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内，必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护不得少于7d；对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土，浇水养护不得少于14d。
3.1.3控制拆模时间：模板的周转配置，应考虑到规定的拆模时间，跨度大于2m，小于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%，当跨度大于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%，防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时，模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧，防止混凝土在浇捣过程中变形。
3.1.4控制负弯矩钢筋位置：在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳，楼面钢筋上设置跳板，严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋，确保负弯矩钢筋的正确定位。
3.2材料方面。
3.2.1合格确定混凝土的配合比和坍落度：在混凝土配合比设计时，应全盘考虑，多用骨料、少用粉料，以减少裂缝产生。坍落度应适当控制，不宜过大，多层和小高层小于140mm，高层宜小于180mm，尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥，减少水泥用量和水化热。
3.2.2严格控制混凝土掺合料掺量：混凝土掺合量的掺量比例应合理，以保证混凝土早期强度，提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比，最大用水量应<180kg/m3。
3.2.3严格原材料检验试验：在拌制混凝土之前，必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试，不合格的材料不得使用。
3.2.4保证混凝土连续浇捣：在配备混凝土运输车辆时，应充分考虑交通路况的影响，确保混凝土浇捣的连续性，减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时，应采取接浆处理等应急措施。
3.3裂缝防治对策。
3.3.1要与设计商榷，在采用商品混凝土泵送施工的条件下，处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板，建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力，如适当增加板厚；提高板的配筋率；采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制，以上方法可选择采用。
3.3.2提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面，可采用加贴保温隔热材料的办法，使温差对楼板变形带来的影响减少到最低限度。
3.3.3楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向（或双向板的短边方向）埋设，埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。
3.3.4有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式，即楼板与梁之间设置施工缝隔离。
3.3.5施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护，随时将位置不正确的钢筋进行复位，确保其位置准确。
3.3.6设计楼板底模及支架时，应充分允许考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后必须留有足够的养护时间。除非采用针对性的技术措施，否则只有当混凝土强度大于12MPa时，才可允许其上进行各项施工作业活动。
3.3.7加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水，当气温在20℃左右时每天应浇4次；气温在25℃以上时应浇6次；气温低于5℃时，应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护，以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。
4结束语
混凝土结构应针对裂缝产生的主要原因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。一旦产生裂缝，应查明原因，分析裂缝的类型，选择最合理的修补方法，使施工方便，经济高效。
【关键词】 混凝土裂缝；成因；控制措施
【中图分类号】 TU528.01【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）02-006-02
近几年来，混凝土裂缝问题越来越突出，有的甚至影响到结构安全和正常使用，这在住宅工程中尤为突出。因此，如何采取措施，最大限度地减少或消除混凝土裂缝的产生，已成为工程技术人员急需解决的难题之一。本人依据几年来的施工管理经验和学到的理论知识，就混凝土裂缝产生的原因及预防，作如下阐述。
1裂缝现状
1.1裂缝种类。①温差裂缝：由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。此类裂缝都集中于屋面板和建筑物上部楼层的楼板上；②收缩裂缝：混凝土在凝结、硬化过程中，由于材料自身收缩而形成的裂缝；③结构裂缝：虽然现浇板承载力均能满足设计要求，但由于预制多孔板改为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突出处，往往产生一些结构裂缝。例如墙角应力集中处的45°斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面拉裂缝等；④构造裂缝：现浇楼板厚度一般为80～100mm，住宅设计中将PVC电线管均敷设在楼板内，使凡有PVC管处的混凝土保护层减薄，易出现构造裂缝。
1.2裂缝形式。①斜裂缝：斜裂缝常出现于墙角，特别是建筑物端部最后一间，呈45°状；②纵、横向裂缝：沿楼板纵、横向出现，一般于跨中、支座、PVC电线管暗埋处等部位，或直线或折线状；③不规则裂缝：裂缝出现部位、形状无规则，成散状或龟裂状；④贯穿或不贯穿裂缝：绝大多数裂缝出现在楼板表面，为不贯穿裂缝。极个别裂缝从板面一直裂到板底，呈贯穿状。
1.3裂缝出现时间。收缩裂缝属早期裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的1个月中；构造裂缝属于中期裂缝，一般出现在6个月以后；温差裂缝和结构裂缝属于后期裂缝，一般1～2年后出现。
2裂缝原因分析
2.1施工方面。①盲目赶工期：为抓进度、赶工期，楼板混凝土浇捣完，尚未到达规定强度，即已上人操作，并堆放施工荷载，使楼面混凝土受到损伤；②养护马虎：混凝土浇捣完后未进行表面覆盖和浇水养护或养护时间不足，导致混凝土表面失水过快，由收缩产生拉应力，造成表面裂缝；③支模拆模：模板支撑立杆与楼面接触部位没有设楔子，使混凝土在浇捣过程及成型后局部变形，导致裂缝产生。底模拆模时间过早，混凝土受到内伤；④钢筋未设撑脚：楼面支座处负弯矩配筋未设置撑脚，施工人员踩在负弯矩钢筋上，使钢筋下沉，混凝土保护层厚度增加，楼板有效截面高度h0减少；⑤振捣不当：平板式振动器过度振捣楼板混凝土，造成粗骨料下沉，板面出现砂浆层，混凝土强度降低，也易出现干缩裂缝。
2.2材料方面。①混凝土坍落度过大：为了保证预拌混凝土的可泵性，部分楼板混凝土坍落度设计过大，导致混凝土流动性增加；②混凝土配合比不当：为满足工期要求，加快施工进度，施工单位常将柱、墙、梁板混凝土改为同一强度等级，并一次性浇捣，从而造成楼板混凝土配合比不当及提高了楼板混凝土强度等级；③外加剂、掺合料掺量过多：预拌混凝土中粉煤灰、矿粉等掺量过多，使混凝土早期强度偏低，抗拉强度达不到要求；④原材料质量波动：混凝土搅拌站在混凝土生产前，未对原材料进行严格检验复试。个别水泥、外加剂、掺合料质量波动，粗、细骨料含泥量超标，甚至使用细砂、特细砂，严重影响混凝土质量；⑤混凝土供应间歇时间长：由于受道路交通制约等方面原因，不能保证混凝土连续浇捣，加之现浇楼板施工冷缝的增多，给裂缝以可乘之机。
2.3裂缝产生的主要因素。经过对各种影响因素的对比分析，引起现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要影响因素如下：
2.3.1混凝土温度变形和收缩变形引起的裂缝：钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处于同一个大气环境中，当环境温度和湿度变化时，这些混凝土构件相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体形上的差异，板的体积与表面积的比值较小，混凝土的收缩变形较大。具体地说，在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于（或大于）梁、柱、墙，使板内出现拉应力，梁内出现压应力。另外一个方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下，经热涨和冷缩的反复作用，它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板将产生较大的主拉应力。
以上两个作用力的叠加，在对板形成最不利状态的时候，当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度，并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候，楼板内就会产生裂缝。
裂缝的位置取决于两个因素：①约束；②抗拉。对楼板来说约束最大的位置在四个转角处，因为转角处梁或墙的刚度最大，它对楼板形成的约束也最大，同时沿外墙转角处因受外界气温影响，楼板属收缩变形最大的部位；一般来说板内配筋都按平行于板的两条相邻而设置，也就是说转角处夹角平分线外的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处，而且呈45°斜向放射状。
2.3.2混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料：当前工程施工中现浇钢筋混凝土楼板的混凝土普遍采用泵送混凝土，其水泥用量、水灰比、坍落度等都比较大，石子粒径又较小，为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现局部应力集中，若外墙转角处楼板只按老规矩配筋，已经不能适应这种变化了的条件实况，很容易产生裂缝。如果对混凝土养护不当，也会产生干缩裂缝。
2.3.3楼板内埋设电线套管，特别是近些年来普遍推广使用PVC管代替金属管以后，使板内有效截面受到不同程度的削弱（以板厚100mm为例，若埋设直径20mmPVC电线套管，而该管垂直于板跨方向铺设时，则该处混凝土受拉截面减少1/5），又因该管与混凝土的线胀系数不一致，粘结效果差，这是沿电线管埋设方向就可能因为应力集中而出现裂缝。 2.3.4由于施工措施安排不当，楼板近支座处负责弯矩钢筋常常被操作人员踩踏下沉，又没得到及时纠正，使其不能有效发挥抵抗负弯矩的作用；更有甚者，个别施工单位为了迎合发展商不合理的工期要求，片面地追求施工进度，楼板混凝土还没有足够的强度，就迫不及待地上人操作和堆重载，使其产生过大的变形，导致裂缝产生等等。
3裂缝控制措施
3.1施工方面。
3.1.1合理确定时间：按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后，其强度未达到1.2N/mm2，施工人员不得在楼面操作及堆载材料。
3.1.2严格养护：楼板混凝土浇捣完毕后，根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混凝土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完成后12h内，必须进行浇水养护。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护不得少于7d；对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土，浇水养护不得少于14d。
3.1.3控制拆模时间：模板的周转配置，应考虑到规定的拆模时间，跨度大于2m，小于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%，当跨度大于8m的现浇楼板，其拆模混凝土强度必须达到标准值的100%，防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时，模板支撑立杆下部与楼面接触部位应设楔子顶紧，防止混凝土在浇捣过程中变形。
3.1.4控制负弯矩钢筋位置：在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳，楼面钢筋上设置跳板，严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋，确保负弯矩钢筋的正确定位。
3.2材料方面。
3.2.1合格确定混凝土的配合比和坍落度：在混凝土配合比设计时，应全盘考虑，多用骨料、少用粉料，以减少裂缝产生。坍落度应适当控制，不宜过大，多层和小高层小于140mm，高层宜小于180mm，尽可能较少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥，减少水泥用量和水化热。
3.2.2严格控制混凝土掺合料掺量：混凝土掺合量的掺量比例应合理，以保证混凝土早期强度，提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比，最大用水量应<180kg/m3。
3.2.3严格原材料检验试验：在拌制混凝土之前，必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试，不合格的材料不得使用。
3.2.4保证混凝土连续浇捣：在配备混凝土运输车辆时，应充分考虑交通路况的影响，确保混凝土浇捣的连续性，减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时，应采取接浆处理等应急措施。
3.3裂缝防治对策。
3.3.1要与设计商榷，在采用商品混凝土泵送施工的条件下，处于墙转角处房间内的现浇钢筋混凝土楼板，建议适当增加配筋以提高楼面混凝土的抗拉能力，如适当增加板厚；提高板的配筋率；采用“细筋密筋”配置等方法。由于受到不同条件的限制，以上方法可选择采用。
3.3.2提高部分外墙的保温隔热标准。特别是对外墙转角的内墙面，可采用加贴保温隔热材料的办法，使温差对楼板变形带来的影响减少到最低限度。
3.3.3楼板内PVC电线套管只允许平行于楼板受力方向（或双向板的短边方向）埋设，埋在楼板内的PVC电线套管上下部应加铺宽度不小于40mm的钢丝网片作为补强措施。
3.3.4有条件的不妨采用“放”的特殊构造措施。例如可将端跨设计成简支板的形式，即楼板与梁之间设置施工缝隔离。
3.3.5施工操作人员直接踩踏上层负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋维护，随时将位置不正确的钢筋进行复位，确保其位置准确。
3.3.6设计楼板底模及支架时，应充分允许考虑能够满足承受各种可能的施工荷载的需要。混凝土浇捣后必须留有足够的养护时间。除非采用针对性的技术措施，否则只有当混凝土强度大于12MPa时，才可允许其上进行各项施工作业活动。
3.3.7加强混凝土的养护监督。混凝土应在浇筑以后12h内进行覆盖和浇水，当气温在20℃左右时每天应浇4次；气温在25℃以上时应浇6次；气温低于5℃时，应停止浇水改用塑料薄膜或草袋覆盖养护，以防治温度收缩裂缝产生。养护时间最短不少于7天。
4结束语
混凝土结构应针对裂缝产生的主要原因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。一旦产生裂缝，应查明原因，分析裂缝的类型，选择最合理的修补方法，使施工方便，经济高效。