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【摘 要】随着混凝土结构在工程中应用广泛，原本不可避免的建筑结构裂缝形成的机率越来越大，从混凝土裂缝现象来看，部分裂缝对结构将产生严重安全隐患，这些直接危害建筑使用者的安全。通过结合大量工程实践数据，总结混凝土结构中裂缝产生的相关问题以及其预防的有效技术措施。
【关键词】混凝土结构；常见裂缝；裂缝成因；裂缝预防
中图分类号：TU37文献标识码： A
1．混凝土结构性能
从大量的工程实践表明，混凝土结构的裂缝问题一部分与混凝土结构本身的性能存在紧密关系，如结构强度本身不足以抵抗较大的荷载这必然会导致结构开裂。从实践中总结有关混凝土结构开裂的混凝土性能主要是强度以及变形。
（1）混凝土强度。混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度，而这又与水泥标号、水灰比及其骨料性质有密切关系。（2）混凝土变形。混凝土的变形主要有收缩变形和温度变形。当环境温度和湿度变化时，混凝土构件相应都会产生收缩变形和温度变形。由于体型上的差异，板的体积与表面积比值小于其支撑系统的体积与表面积比值，在水平方向上板的变形一般大于其支撑系统，使板内出现拉应力。
2．混凝土结构裂缝分类
按照裂缝形成原因不同，大致将其分成三类，塑性收缩、沉降收缩和温度裂缝。
（1）塑性裂缝多出现在干热或者大风天气多的地区，指混凝土凝结前表面因天气等原因失水太快而产生的收缩，多出现在建筑结构构件暴露在空气中的位置，裂缝形态通常中宽两端窄且长短粗细不一，短的20~30cm，长的能达到2~3m，裂缝与裂缝之间分开不互相贯通。（2）沉降收缩裂缝形成原因较多，建筑结构的地基土质分散不均匀、松软、不密实或浸水等可导致不均匀沉降产生裂缝，模板刚度的不足、支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致沉降，另外冬季施工时冻土支撑，冻土化冻后不均匀澄江也是混凝土结构沉降裂缝形成常见原因。（3）温度裂缝主要是大体积混凝土温差难以控制均匀导致水泥水化放热排放不当不均匀升温引起，力学上表现为内外温差形成的混凝土表面拉应力过大。
3．混凝土结构裂缝成因
（1）混凝土材料本身缺陷引起各种收缩和特殊组分的影响。水泥硬化过程是个体积减少的过程，随着水和水泥的反应，毛细孔缝逐渐减少形成干缩裂缝，水化过程中产生的水化热对于混凝土材料来讲是非常高的，特别是混凝土建筑自身体型和外部环境影响，不同位置的温差往往可以很大，热胀冷缩形成应力很容易超过极限拉伸值而产生开裂，随着水分的化学反应和物理作用逐渐减少，自干燥导致孔隙水分不饱和形成负压压强，混凝土自身产生收缩，后期水泥中部分成分反应同样会造成膨胀，另外减水剂和其他外加剂增加钢筋混凝土性能的同时往往也会对结构产生影响，研究表明减水剂在增加塌落度和混凝土和易性的同时会增加混凝土收缩值，诱发形成裂缝。
如某现浇板适逢高温季节施工，其施工温差变化较大，现浇板未达到设计强度前，环境温度降低，在房屋四角及中间部位，温度应力较为集中，致使楼板抗拉能力发生突变的部位及弯力集中的跨中出现裂缝。
（2）其次是设计上引起的问题，设计师缺乏对实地地基情况、动静荷载和环境因素的考量，往往对结构裂缝的形成和控制考虑不周。
（3）再次是施工管理上的不足，施工过程的规范操作，混凝土浇筑振实操作严谨和施工缝细部处理的仔细程度对于裂缝的形成与否关系密切。最后是后期维护的认识程度问题，有相当一部分结构是在浇捣后几个月甚至一两年后才出现裂缝，这些都是相关维护措施采取不当或者未操作所导致。
如施工受到模板施工的影响。模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大，在荷载作用下变形沉陷产生裂缝；有些项目为赶工期，混凝土尚未达到规定强度就过早地拆除底模和支撑，楼面荷载造成楼板超值挠曲而产生通长裂缝。或者施工中混凝土的振捣不当，在混凝土施工中充分振捣可使骨料和水泥浆在模板中得到致密排列，有助于混凝土的密实性和抗裂性。但过分振捣会出现粗骨料下沉，楼面出现表面砂浆层，表面砂浆干缩，造成表面裂纹；若振捣不均匀，未振捣部位结成块状而出现开裂。
4．混凝土结构裂缝预防技术
（1）结构设计方面。结构设计者根据结构部位不同，合理使用配筋分缝对混凝土有效膨胀能进行利用和分散，减少收缩应力几种，可有效控制有害裂缝形成。剪力墙受环境温湿度和施工条件影响较大，且混凝土强度越高影响越大，开裂机率也越高，对于其配筋构造设计作用明显，遵从细而密的配筋原则，合理控制配筋率，墙体中端部设置外侧构造钢筋等都有利于减少剪力墙的有害裂缝形成。由于受力原因，墙柱配筋率往往很大差距，接触处的应力集中常常导致离柱子1~2m范围内的墙体出现纵向裂缝，实践证明，墙柱连接处水平附加筋的设置有利于分散其应力集中现象，从而避免常见裂缝出现。超长结构楼板的后浇缝设计需满足工程经验，保证施工效率和可操作。
（2）从材料选取方面。混凝土结构施工所用的材料应当严格控制其质量，尤其是对于混凝土施工，控制混凝上配合比，采用商品混凝土施工时，严禁在泵送过程中掺水。膨胀剂掺加较粉煤灰矿渣粉等属于特殊掺合料，配合比设计较普通混凝土配合比设计而言须更改更为合理的水胶比，满足高性能混凝土配合比设计要求。膨胀剂的掺加量有很多工程经验和规程规范，从掺量设计到现场称量都必须严格谨慎，考虑混凝土的匀质性。
（3）施工操作方面。施工质量直接关乎钢筋混凝土结构裂缝形成与否，从材料到人员的全方位管理任何一个环节都不可小视。出于性能考虑，当今的混凝土中或多或少掺有添加剂，其中膨胀剂对于混凝土耐久性的影响一直处于研究之中，使用过程对其质量控制是第一位的。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土能避免结构有害裂缝，对其设计和施工都有着独立而严格的操作规范。我国膨胀剂牌号众多甚至有大量假冒伪劣膨胀剂产品充斥于市场之中，不仅不能达到工程需要的效果，反而破坏结构耐久性，形成裂缝影响建筑美观。按照相关规范规定，膨胀剂使用前必须现场抽检，抽取20个样品由相關部门检测质量，必须达到合格标准才允许投入工程应用。掺加膨胀剂混凝土的浇筑方法更要保证振捣密实，严防表面沉降收缩裂缝形成，保证外观质量，防渗和清洁工作都必须严格，最后不能忽视养护工作，7~14天仍需要湿养护发挥膨胀效应。
5．结论
混凝土结构裂缝问题一直是普遍存在但其实又是难以妥善解决的工程难题，从工程实践表明，建筑结构裂缝若不进行处理，将对结构的安全性、稳定性以及耐久性等产生影响。文章通过分析建筑结构裂缝成因机理出发，针对工程中所存在的不同类型裂缝经综合分析而采取行之有效的处理技术，同时笔者认为真正预防结构裂缝产生才是根本，鉴于此文章在最后提出如何有效预防和控制裂缝产生的技术经验，旨在能为工程提供建议。
参考文献
[1]高红霞,倪修全.浅谈混凝土结构裂缝预防方法[J].四川建筑,2008,31（12）:57~58.
【关键词】混凝土结构；常见裂缝；裂缝成因；裂缝预防
中图分类号：TU37文献标识码： A
1．混凝土结构性能
从大量的工程实践表明，混凝土结构的裂缝问题一部分与混凝土结构本身的性能存在紧密关系，如结构强度本身不足以抵抗较大的荷载这必然会导致结构开裂。从实践中总结有关混凝土结构开裂的混凝土性能主要是强度以及变形。
（1）混凝土强度。混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度，而这又与水泥标号、水灰比及其骨料性质有密切关系。（2）混凝土变形。混凝土的变形主要有收缩变形和温度变形。当环境温度和湿度变化时，混凝土构件相应都会产生收缩变形和温度变形。由于体型上的差异，板的体积与表面积比值小于其支撑系统的体积与表面积比值，在水平方向上板的变形一般大于其支撑系统，使板内出现拉应力。
2．混凝土结构裂缝分类
按照裂缝形成原因不同，大致将其分成三类，塑性收缩、沉降收缩和温度裂缝。
（1）塑性裂缝多出现在干热或者大风天气多的地区，指混凝土凝结前表面因天气等原因失水太快而产生的收缩，多出现在建筑结构构件暴露在空气中的位置，裂缝形态通常中宽两端窄且长短粗细不一，短的20~30cm，长的能达到2~3m，裂缝与裂缝之间分开不互相贯通。（2）沉降收缩裂缝形成原因较多，建筑结构的地基土质分散不均匀、松软、不密实或浸水等可导致不均匀沉降产生裂缝，模板刚度的不足、支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致沉降，另外冬季施工时冻土支撑，冻土化冻后不均匀澄江也是混凝土结构沉降裂缝形成常见原因。（3）温度裂缝主要是大体积混凝土温差难以控制均匀导致水泥水化放热排放不当不均匀升温引起，力学上表现为内外温差形成的混凝土表面拉应力过大。
3．混凝土结构裂缝成因
（1）混凝土材料本身缺陷引起各种收缩和特殊组分的影响。水泥硬化过程是个体积减少的过程，随着水和水泥的反应，毛细孔缝逐渐减少形成干缩裂缝，水化过程中产生的水化热对于混凝土材料来讲是非常高的，特别是混凝土建筑自身体型和外部环境影响，不同位置的温差往往可以很大，热胀冷缩形成应力很容易超过极限拉伸值而产生开裂，随着水分的化学反应和物理作用逐渐减少，自干燥导致孔隙水分不饱和形成负压压强，混凝土自身产生收缩，后期水泥中部分成分反应同样会造成膨胀，另外减水剂和其他外加剂增加钢筋混凝土性能的同时往往也会对结构产生影响，研究表明减水剂在增加塌落度和混凝土和易性的同时会增加混凝土收缩值，诱发形成裂缝。
如某现浇板适逢高温季节施工，其施工温差变化较大，现浇板未达到设计强度前，环境温度降低，在房屋四角及中间部位，温度应力较为集中，致使楼板抗拉能力发生突变的部位及弯力集中的跨中出现裂缝。
（2）其次是设计上引起的问题，设计师缺乏对实地地基情况、动静荷载和环境因素的考量，往往对结构裂缝的形成和控制考虑不周。
（3）再次是施工管理上的不足，施工过程的规范操作，混凝土浇筑振实操作严谨和施工缝细部处理的仔细程度对于裂缝的形成与否关系密切。最后是后期维护的认识程度问题，有相当一部分结构是在浇捣后几个月甚至一两年后才出现裂缝，这些都是相关维护措施采取不当或者未操作所导致。
如施工受到模板施工的影响。模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大，在荷载作用下变形沉陷产生裂缝；有些项目为赶工期，混凝土尚未达到规定强度就过早地拆除底模和支撑，楼面荷载造成楼板超值挠曲而产生通长裂缝。或者施工中混凝土的振捣不当，在混凝土施工中充分振捣可使骨料和水泥浆在模板中得到致密排列，有助于混凝土的密实性和抗裂性。但过分振捣会出现粗骨料下沉，楼面出现表面砂浆层，表面砂浆干缩，造成表面裂纹；若振捣不均匀，未振捣部位结成块状而出现开裂。
4．混凝土结构裂缝预防技术
（1）结构设计方面。结构设计者根据结构部位不同，合理使用配筋分缝对混凝土有效膨胀能进行利用和分散，减少收缩应力几种，可有效控制有害裂缝形成。剪力墙受环境温湿度和施工条件影响较大，且混凝土强度越高影响越大，开裂机率也越高，对于其配筋构造设计作用明显，遵从细而密的配筋原则，合理控制配筋率，墙体中端部设置外侧构造钢筋等都有利于减少剪力墙的有害裂缝形成。由于受力原因，墙柱配筋率往往很大差距，接触处的应力集中常常导致离柱子1~2m范围内的墙体出现纵向裂缝，实践证明，墙柱连接处水平附加筋的设置有利于分散其应力集中现象，从而避免常见裂缝出现。超长结构楼板的后浇缝设计需满足工程经验，保证施工效率和可操作。
（2）从材料选取方面。混凝土结构施工所用的材料应当严格控制其质量，尤其是对于混凝土施工，控制混凝上配合比，采用商品混凝土施工时，严禁在泵送过程中掺水。膨胀剂掺加较粉煤灰矿渣粉等属于特殊掺合料，配合比设计较普通混凝土配合比设计而言须更改更为合理的水胶比，满足高性能混凝土配合比设计要求。膨胀剂的掺加量有很多工程经验和规程规范，从掺量设计到现场称量都必须严格谨慎，考虑混凝土的匀质性。
（3）施工操作方面。施工质量直接关乎钢筋混凝土结构裂缝形成与否，从材料到人员的全方位管理任何一个环节都不可小视。出于性能考虑，当今的混凝土中或多或少掺有添加剂，其中膨胀剂对于混凝土耐久性的影响一直处于研究之中，使用过程对其质量控制是第一位的。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土能避免结构有害裂缝，对其设计和施工都有着独立而严格的操作规范。我国膨胀剂牌号众多甚至有大量假冒伪劣膨胀剂产品充斥于市场之中，不仅不能达到工程需要的效果，反而破坏结构耐久性，形成裂缝影响建筑美观。按照相关规范规定，膨胀剂使用前必须现场抽检，抽取20个样品由相關部门检测质量，必须达到合格标准才允许投入工程应用。掺加膨胀剂混凝土的浇筑方法更要保证振捣密实，严防表面沉降收缩裂缝形成，保证外观质量，防渗和清洁工作都必须严格，最后不能忽视养护工作，7~14天仍需要湿养护发挥膨胀效应。
5．结论
混凝土结构裂缝问题一直是普遍存在但其实又是难以妥善解决的工程难题，从工程实践表明，建筑结构裂缝若不进行处理，将对结构的安全性、稳定性以及耐久性等产生影响。文章通过分析建筑结构裂缝成因机理出发，针对工程中所存在的不同类型裂缝经综合分析而采取行之有效的处理技术，同时笔者认为真正预防结构裂缝产生才是根本，鉴于此文章在最后提出如何有效预防和控制裂缝产生的技术经验，旨在能为工程提供建议。
参考文献
[1]高红霞,倪修全.浅谈混凝土结构裂缝预防方法[J].四川建筑,2008,31（12）:57~58.