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摘 要：本文通过一个实际工程实例介绍施工过程对砼裂缝的影响。工程施工过程实际是很重要的一个环节，但往往被人忽略，出现裂缝一般被认为是设计问题，不是强度不够就是构造设置有问题，本文通过此实例说明有时产生裂缝的真正原因就是来自施工。
关键词：裂缝；砼；施工
一、概况
某办公大楼全长66m，宽22m ，整体框架结构。地面以上6层，地下室一层。当施工浇完二层梁板柱后，发现一层中间位置基础交接处3根连系梁靠近支座处有一条贯通裂缝，与之相连的现浇板也出现呈“八”字形的4条裂缝，在同一层其他部位也陆续出现多条裂缝，还发现出现裂缝梁上的裂缝数量也有所增多，用仪器设备观测，其中有三根梁的裂缝最大宽度发展至1.8mm左右，多数裂缝为垂直于梁轴，缝宽上大下小。同时还对基础沉降作了观测，无明显变化。
二、裂缝产生原因的分析
一般来说，钢筋砼结构裂缝产生的原因不外乎：超负荷，结构强度不够；基础不均匀沉降，差异沉降过大；砼收缩和温度变形过大；发生地震等。
关于第一个原因，这里的梁、板上负荷很小，仅为自重，不可能成为梁板裂缝的原因，也没有人认为这些裂缝可能是超负荷引起的。
关于第二个原因，地下室墙体经再次复查其强度及稳定均满足要求。地下室基础施工是采用大开挖施工，且经地质勘查单位、建设方、设计单位验槽，和监理部门签字证实是座在基岩上；况且6层楼房，目前仅施工至二楼，可见目前基础上的负荷与整个大楼竣工使用后的相比，所占比重是不大的，因此，即使地基的实际情况与原设计要求有某些出入，也不至于出现过大的差异沉降。现场沉降观测也证实这一点。
关于第三个原因，经走访该市地震局核实，近段时间没有任何地震发生。应该排除地震原因。
剩下的就是砼收缩和环境的气温变化与水化热的影响。
一般来说，水化热引起裂缝主要产生于坝体和大型设备基础等大体积砼之中，对本工程来说，不可能成为重要原因。
三、砼收缩裂缝的形成
砼在凝结硬化过程中水泥和水反应，生成水化物，称为水泥石。水泥石由水泥凝胶体和水泥结晶体所构成，它将骨料粘结在一起成为砼。砼在空气里结硬过程中体积要缩小。其原因，在初期主要是水泥石在水化、凝固、硬化过程产生的体积变化，后期主要是砼中自由水分蒸发而引起的干缩。砼在不受力情况下的这种自发变形受到外部条件（支座条件）或内部条件（钢筋）的约束而产生拉应力，这个拉应力超过其强度即产生裂缝。在初期，主要是在骨料与水泥石接触面形成的微裂。这种裂缝称为粘结裂缝，它是砼内的最薄弱环节。同时，在水泥石内也会形成微裂缝。砼进一步收缩，由于应力在这些裂缝处集中，使这些微裂延伸扩展；同时砼水泥石中由于汽泡、水分逸出形成的孔洞，也将引起应力集中，形成新的裂缝。在一般情况下这种裂缝是个别的，分散的和细微的；但有的时候这种粘结裂缝和水泥石的裂缝也会发展成通缝，并有一定的宽度，从而引起人们的注意。
四、影响砼收缩裂缝的主要原因
1、环境条件
环境条件主要指的是砼凝固硬化过程中所处环境的湿度。至于温度，单就温度而言，它对砼凝固硬化过程体积变化，不能认为是不利因素，比如高温蒸养，可加快水化作用，减少砼中自由水分，因而可减少砼收缩。
一般来说，在空气中凝固硬化的砼要收缩，越干燥越严重；而在水中凝固硬化的砼，其体积反而要膨胀。
干燥失水是引起砼收缩的重要原因，所以构件的养护条件，是影响砼收缩的重要因素之一。
2、构件尺寸
构件尺寸主要指构件体（体积）表（表面积）之比。
体表比决定着砼中水分蒸发的速度。体表比小的构件，如I形和箱形等薄壁构件，收缩较大，而且发展也较快。这类构件出现裂缝的频率就较高。
3、水灰比
众所周知，水灰比越大砼收缩量就越大，而强度越低且增长越慢，抗裂能力越差。
以往认为影响砼收缩开裂的主要原因是化学作用；从上世纪50年代初国内外开始认识到，影响砼开裂的主要原因不是化学作用，而是物理因素。因为水泥水化所需的理论水灰比为0.22～0.26，而和易性要求的水灰比为0.3～0.6，亦即大量的多余水分残留在新浇注砼中。据资料介绍，如水灰比为0.4的水泥石，当水泥水化达到51%时，其体积组成比约为：水泥胶体32.1%，未水化水泥颗粒18.9%，胶状水10.2%，毛细管水34.3%，空隙4.5%。这时如果对新浇砼快速升温，其内外温差增大，加之砼内部的不同组分热膨胀系数不同（如砂石α=（7～14）×10-6 /℃，水泥石α= （10～15）×10 -6/℃，水的α值比水泥石的几乎大10倍，而空隙内空气α值为水泥石的100倍）。因此水灰比越大，内部所含自由水越多，一旦快速升温，上述组分的体积就会剧烈膨胀，促使内部开裂。
其他还有水泥用量、骨料级配和搅拌均匀与否等也对砼收缩裂缝有重要影响。
五、伸缩缝
如前所述本工程全长67米，但考虑到超过规范规定的伸缩缝距离有限，若中间设一道伸缩缝，给施工、外观和使用均将带来诸多不便，所以就没有完全按规范设伸缩缝。这种处理，并非本工程是唯一的。如某炼钢厂装配车间主厂房，现浇框架及楼板结构，长74米，未设伸缩缝，情况良好。再如某大型商场仓库现浇钢筋砼结构，长72米，未设伸缩缝（其它工程也有设后浇带的）。反之，有的虽按规范规定设了伸缩缝，也产生裂缝，甚至有的还很严重。可见，仅靠设伸缩缝不一定就能防止裂缝，在一定意义上可以说施工优劣更重要。
六、结语
总之，如上所述，严格地说，可以认为砼裂缝是不可避免的，只是有的裂缝很细微，肉眼看不见；有的裂缝宽度在规范允许范围之内，这类裂缝是允许的。本工程裂缝过宽，但主要是收缩引起。这种收缩一般来说，结硬初期收缩变形较快，2周内可完成全部收缩的25%，1个月可完成50%，3个月后增长缓慢，2年后即趋于稳定。最终值约为（2～5）×10-4。这种裂缝与强度不足而开裂不同，只要对过宽的裂缝在施工后期进行适当处理，防止钢筋锈蚀，它对安全使用没有什么影响。强度不足引起的裂缝，表明构件强度不足，强度不足对安全使用当然有影响，是不允许的。
其次，希望施工单位能进一步加强管理特别是注意控制水灰比和做好养护工作，以减少引起上述收缩裂缝的不利因素。■
参考文献
[1]《建筑地基基础设計规范》 （GB 50367-2012）
[2]《混凝土结构设计规范》 （GB 50010-2002）
[3]《建筑地基处理技术规范》 （JGJ 79-2012）
[4]《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2010）
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
关键词：裂缝；砼；施工
一、概况
某办公大楼全长66m，宽22m ，整体框架结构。地面以上6层，地下室一层。当施工浇完二层梁板柱后，发现一层中间位置基础交接处3根连系梁靠近支座处有一条贯通裂缝，与之相连的现浇板也出现呈“八”字形的4条裂缝，在同一层其他部位也陆续出现多条裂缝，还发现出现裂缝梁上的裂缝数量也有所增多，用仪器设备观测，其中有三根梁的裂缝最大宽度发展至1.8mm左右，多数裂缝为垂直于梁轴，缝宽上大下小。同时还对基础沉降作了观测，无明显变化。
二、裂缝产生原因的分析
一般来说，钢筋砼结构裂缝产生的原因不外乎：超负荷，结构强度不够；基础不均匀沉降，差异沉降过大；砼收缩和温度变形过大；发生地震等。
关于第一个原因，这里的梁、板上负荷很小，仅为自重，不可能成为梁板裂缝的原因，也没有人认为这些裂缝可能是超负荷引起的。
关于第二个原因，地下室墙体经再次复查其强度及稳定均满足要求。地下室基础施工是采用大开挖施工，且经地质勘查单位、建设方、设计单位验槽，和监理部门签字证实是座在基岩上；况且6层楼房，目前仅施工至二楼，可见目前基础上的负荷与整个大楼竣工使用后的相比，所占比重是不大的，因此，即使地基的实际情况与原设计要求有某些出入，也不至于出现过大的差异沉降。现场沉降观测也证实这一点。
关于第三个原因，经走访该市地震局核实，近段时间没有任何地震发生。应该排除地震原因。
剩下的就是砼收缩和环境的气温变化与水化热的影响。
一般来说，水化热引起裂缝主要产生于坝体和大型设备基础等大体积砼之中，对本工程来说，不可能成为重要原因。
三、砼收缩裂缝的形成
砼在凝结硬化过程中水泥和水反应，生成水化物，称为水泥石。水泥石由水泥凝胶体和水泥结晶体所构成，它将骨料粘结在一起成为砼。砼在空气里结硬过程中体积要缩小。其原因，在初期主要是水泥石在水化、凝固、硬化过程产生的体积变化，后期主要是砼中自由水分蒸发而引起的干缩。砼在不受力情况下的这种自发变形受到外部条件（支座条件）或内部条件（钢筋）的约束而产生拉应力，这个拉应力超过其强度即产生裂缝。在初期，主要是在骨料与水泥石接触面形成的微裂。这种裂缝称为粘结裂缝，它是砼内的最薄弱环节。同时，在水泥石内也会形成微裂缝。砼进一步收缩，由于应力在这些裂缝处集中，使这些微裂延伸扩展；同时砼水泥石中由于汽泡、水分逸出形成的孔洞，也将引起应力集中，形成新的裂缝。在一般情况下这种裂缝是个别的，分散的和细微的；但有的时候这种粘结裂缝和水泥石的裂缝也会发展成通缝，并有一定的宽度，从而引起人们的注意。
四、影响砼收缩裂缝的主要原因
1、环境条件
环境条件主要指的是砼凝固硬化过程中所处环境的湿度。至于温度，单就温度而言，它对砼凝固硬化过程体积变化，不能认为是不利因素，比如高温蒸养，可加快水化作用，减少砼中自由水分，因而可减少砼收缩。
一般来说，在空气中凝固硬化的砼要收缩，越干燥越严重；而在水中凝固硬化的砼，其体积反而要膨胀。
干燥失水是引起砼收缩的重要原因，所以构件的养护条件，是影响砼收缩的重要因素之一。
2、构件尺寸
构件尺寸主要指构件体（体积）表（表面积）之比。
体表比决定着砼中水分蒸发的速度。体表比小的构件，如I形和箱形等薄壁构件，收缩较大，而且发展也较快。这类构件出现裂缝的频率就较高。
3、水灰比
众所周知，水灰比越大砼收缩量就越大，而强度越低且增长越慢，抗裂能力越差。
以往认为影响砼收缩开裂的主要原因是化学作用；从上世纪50年代初国内外开始认识到，影响砼开裂的主要原因不是化学作用，而是物理因素。因为水泥水化所需的理论水灰比为0.22～0.26，而和易性要求的水灰比为0.3～0.6，亦即大量的多余水分残留在新浇注砼中。据资料介绍，如水灰比为0.4的水泥石，当水泥水化达到51%时，其体积组成比约为：水泥胶体32.1%，未水化水泥颗粒18.9%，胶状水10.2%，毛细管水34.3%，空隙4.5%。这时如果对新浇砼快速升温，其内外温差增大，加之砼内部的不同组分热膨胀系数不同（如砂石α=（7～14）×10-6 /℃，水泥石α= （10～15）×10 -6/℃，水的α值比水泥石的几乎大10倍，而空隙内空气α值为水泥石的100倍）。因此水灰比越大，内部所含自由水越多，一旦快速升温，上述组分的体积就会剧烈膨胀，促使内部开裂。
其他还有水泥用量、骨料级配和搅拌均匀与否等也对砼收缩裂缝有重要影响。
五、伸缩缝
如前所述本工程全长67米，但考虑到超过规范规定的伸缩缝距离有限，若中间设一道伸缩缝，给施工、外观和使用均将带来诸多不便，所以就没有完全按规范设伸缩缝。这种处理，并非本工程是唯一的。如某炼钢厂装配车间主厂房，现浇框架及楼板结构，长74米，未设伸缩缝，情况良好。再如某大型商场仓库现浇钢筋砼结构，长72米，未设伸缩缝（其它工程也有设后浇带的）。反之，有的虽按规范规定设了伸缩缝，也产生裂缝，甚至有的还很严重。可见，仅靠设伸缩缝不一定就能防止裂缝，在一定意义上可以说施工优劣更重要。
六、结语
总之，如上所述，严格地说，可以认为砼裂缝是不可避免的，只是有的裂缝很细微，肉眼看不见；有的裂缝宽度在规范允许范围之内，这类裂缝是允许的。本工程裂缝过宽，但主要是收缩引起。这种收缩一般来说，结硬初期收缩变形较快，2周内可完成全部收缩的25%，1个月可完成50%，3个月后增长缓慢，2年后即趋于稳定。最终值约为（2～5）×10-4。这种裂缝与强度不足而开裂不同，只要对过宽的裂缝在施工后期进行适当处理，防止钢筋锈蚀，它对安全使用没有什么影响。强度不足引起的裂缝，表明构件强度不足，强度不足对安全使用当然有影响，是不允许的。
其次，希望施工单位能进一步加强管理特别是注意控制水灰比和做好养护工作，以减少引起上述收缩裂缝的不利因素。■
参考文献
[1]《建筑地基基础设計规范》 （GB 50367-2012）
[2]《混凝土结构设计规范》 （GB 50010-2002）
[3]《建筑地基处理技术规范》 （JGJ 79-2012）
[4]《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2010）
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）