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摘要：本文作者结合多年的工作经验，从混凝土表面裂缝的自然属性切入，根据监理工程的实际状况对裂缝的特征分析，供大家参考。
关键词：混凝土结构；表面裂缝；收缩
前言
为了向人们提供舒适，合格的建筑产品，裂缝发生的原因，潜在的危害，控制的方法成为设计者、监理者，施工者畅谈不衰的话题。裂缝虽多，正确判断至关重要，是施工失误所至，还是自然属性使然;是有害于结构安全，还是无害于房屋使用。如谈缝色变，只会加重人们的精神压力，提高房屋建筑的成本。
1 自然属性的裂缝
1.1应力裂缝
混凝土浇筑后，缓慢凝结，由于水泥的水化反应，内部温度升高，逐渐产生硬度，在硬度向外扩散的过程中，产生了拉应力，而混凝土初期抗拉强度较低，小于拉应力，于是在混凝土表面出现了不规则的微小裂缝。
1.2干缩裂缝
混凝土收缩是其自身的特性。有关资料表明，混凝土的拌和水中只有约20%的水，是水泥水化所必须的，其余80%的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。混凝土初期硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，在混凝土表面形成拉应力，后期降温过程中，由于受到其他混凝土构件的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。同时，气温(或者混凝土表面温度)也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，便会出现裂缝。
1.3界面裂缝
混凝土是粗细骨料和胶凝材料组合而成的复合材料，水泥石与骨料界面结合的过渡区是混凝土结构的薄弱部位，在此处存在的应力集中、收缩压力和较低的粘结力导致混凝土表面产生间断的、不连续的微裂缝。
自然属性的裂缝是必然产生的，理论和实践证明，它也是无害的，是混凝土结构本身固有的特性，它并不影响结构性能和使用功能，对自然的现象，只能利用、疏导和控制，但不能改造、消除，否则投入了大量的人力和资源，最终还是事倍功半。
2 施工产生的裂缝
2. 1施工荷载
在目前的施工中，建设方要求缩短工期己成惯例，一般混凝土高层建筑，每层工期减少到5d，极个别工程甚至3—4d，在楼板混凝土浇筑后大多不能等到规范要求的1.2N / MM2强度，在混凝土终凝后不久，在脚踏后还有印痕时，即开始上一层作业，钢筋、模板、支架钢管短时间内吊到板面上，如此重压之下，模板局部发生变形，混凝土楼板极易出现裂缝。
如果施工方根据施工需要配备足够数量的模板和支架，在安装上层模板和支架时下面至少还有两层模板和支架承受施工荷载。最下层模板和支架在本层混凝土强度达到100%再拆模就可以减少因施工荷载产生的裂缝。
2.2施工操作
施工人员为提高混凝土的施工速度，未经有关方面认可，就擅自向混凝土中加水。现场加水不但增加了混凝土硬化过程中的泌水通道，降低了混凝土的强度，更严重的，将导致混凝土局部形成了软弱层，增加了混凝土出现裂缝的可能性。
2.3施工养护
在高温干燥的季节，由于水化反应有适宜的温度，混凝土强度增长很快，但另一方面，由于气候干燥，混凝土中水分散失也很快，形成混凝土表面的干缩裂缝；唯有施工者采取行之有效的养护措施才能有效控制此类干缩裂缝产生。
通常的作法是在终凝前抹压2-3次，终凝后洒水养护，其实在初凝后至终凝前约3h内，混凝土在烈日炎炎之下，表面己出现裂缝，在终凝前抹压，混凝土表面己有硬度。在人工抹压时，由于混凝土面积较大，而人的体力有限，对已产生裂缝的压合效果，不是很理想。洒水养护并不能弥和裂缝，只是使裂缝宽度和数量不再增加。如果在初凝后Ih-2h之内，表面即覆盖塑料薄膜，则可事半功倍，它可以使混凝土配合比中的水分得以保存，进行充分地水化反应。覆盖后，膜内凝结的水珠表明水分没有散失。
工程实践表明，对混凝土早期养护时间越早，养护时间越长(7d-14d)，混凝土收缩越小。而通过二次抹光结合覆盖塑料薄膜等保湿养护手段，能有效避免混凝土急速干燥，从而有效降低收缩应力，对控制裂缝很有益处。
3 商品混凝土产生的裂缝
目前笔者所接触的工程已几乎全部使用泵送商品混凝土进行结构浇筑，而掌握商品混凝土的特点，对分析混凝土构件裂缝成因有重要意义。
3.1水泥浆的含量高
商品混凝土供应单位为减少泵送對机械设备的磨损，所用的水泥，比一般混凝土用的水泥多，相应的砂率也大，这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大，出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。
3.2坍落度大
实践中，商品混凝土的坍落度一般在120±20mm之间，而普通混凝土的坍落度多在70mm～90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利，施工人员为便于施工，往往希望混凝土有较大的坍落度。这些必然导致商品混凝土内含有较多的水泥用量、拌和水用量和外力剂用量。由于这三种因素的共同影响，造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多，极易导致商品混凝土裂缝的产生。
3.3水化热的影响
为了提高施工效率，商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大，而且又因加了外加剂，造成初期的水化速度快，产生的水化热也较多，从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著，极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况，形成与表面温差较大的梯度而产生结构的浅表裂缝。
3.4骨料粒径的影响
为满足泵送的要求，商品混凝土都采用粒径较小的骨料，减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束，而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此，商品混凝土粗骨料的粒径相对较小，一般为5mm-20mm，骨料表面积增加，附着在骨料表面的水泥浆量也随之增大，这直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中，由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分，因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的，使得混凝土的抗拉强度降低，易出现裂缝。
3.5粗细骨料含泥量的影响
骨料的含泥量越高，混凝土的收缩性就越大，也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面，降低了界面的粘结强度，也就降低了混凝土的抗拉强度，导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计，骨料的含泥量增加1%，混凝土的强度就会降低5%。因此，应限制骨料的含泥量。
3.6外加剂的影响
为保持良好的工作性能和可泵性，在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂，其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。实践经验证明，对外加剂掺量如不能严把质量关，就可能对混凝土强度产生带来极大的负面影响，从而使混凝土结构在外力的作用下产生裂缝。
从以上分析来看，大致可以对商品混凝土产生收缩裂缝的因素概括为以下：骨料直径越细，砂率越高，收缩越大；水泥活性越高，颗粒越细，表面积越大，收缩越大；水泥用量越大，用水量越大，表现为水泥浆量越大，收缩越大。
笔者工作经历表明，在对商品混凝土裂缝产生因素分析中，不可忽视的一个因素是由于商品混凝土供应厂家缺乏质量意识导致的。由于建筑市场的飞速发展，大量商品混凝土公司应运而生，其内部质量管控水平参差不齐。对于个别质量控制水平不高的厂家，当供货任务繁忙时，即容易出现供应的商品混凝土坍落度大幅波动、混凝土和易性差、混凝土强度不复核要求等严重影响施工质量的情况。
笔者在某工程监理旁站过程中，曾有一个晚上退回近10车混凝土坍落度过大的经历。根据当时现场情况判断，其混凝土坍落度过大，并不是按设计水灰比同时增加水和水泥用量产生的，而是片面增加用水量，使水灰比失调。这意味着水化反应结束后将存在着不需要的水分，在逐渐硬化的混凝土毛细孔中，含水量过大将减弱混凝土的强度，而在大量水分蒸发的过程中，会扩大混凝土内部毛细孔并局部连通，最终将产生较多裂缝。
4、设计方面的原因
4.1构件截面尺寸、配筋等设计不合理
这是造成构件的承载力和刚度不足、变形过大而产生裂缝的原因。由此造成的垂直裂缝，通常出现在梁、板结构弯矩最大的地方，对柱裂缝则出现在中部，而斜裂缝则通常发生在剪力最大的部位。一般来说支座附近较多，由下部开始，多数沿45°角向跨中上方延伸。
另外，地下室外剪力墙板配筋抗弯强度往往足够，但由于疏忽考虑钢筋合理的间距分布对约束混凝土干缩裂缝的作用，导致外墙板钢筋规格和间距过大，导致墙体出现裂缝。
4.2构件的构造筋配置不足
在设计中，往往只对正常使用的荷载情况进行验算，未考虑构件浇筑过程中产生的各种变形因素，而这种变形恰恰对构件的影响很大。商品混凝土因为坍落度大，引起的变形也大，再加上变形的存在，其出现裂缝的几率自然要比普通混凝土大。工作实践中，部分住宅楼现浇板中，板跨中的上部钢筋未部分拉通，且板角未留置放射筋，以致造成裂缝的产生。这种裂缝多由混凝土在硬化过程中的收缩变形和缺少相应部位的构造钢筋约束所产生。
4.3结构沉降产生裂缝
这类裂缝通常是因基础的刚度不足，或者地基的压缩变形不一致而发生不均匀沉降，或者设计在沉降缝设置、后浇带设置时未很好的考虑该问题，从而使上部结构发生较大变形，这种变形所形成的拉应力超过了结构的抗力，从而引起裂缝。
5 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表现尤为突出，由于很多用户不具备建筑类专业知识，故往往根据自身使用需要，在楼板上随意砌筑承重分隔墙，在楼板上随处开洞等，这些都給楼板出现结构裂缝造成了可能。
另外，当结构长期处于高温环境中，会引起水泥与骨料间的粘结力减弱，水泥石也因脱水而内部产生空隙，使粘结力与弹性模量降低，这也增加了混凝土出现开裂的可能性。另外，混凝土结构在酸、碱、盐的长期侵蚀下，也会产生裂缝。
5 结束语
普通混凝土结构按照规范的规定，是允许带裂缝工作的，但裂缝的宽度、深度及所处的位置要符合不影响结构性能和使用功能的要求。对裂缝是否有害的判定要十分谨慎，作为一名有经验的监理工程师，要善于思考，根据专业知识及实际经验，做出正确判断查处混凝土裂缝原因，从而为对症下药解决问题奠定基础。
关键词：混凝土结构；表面裂缝；收缩
前言
为了向人们提供舒适，合格的建筑产品，裂缝发生的原因，潜在的危害，控制的方法成为设计者、监理者，施工者畅谈不衰的话题。裂缝虽多，正确判断至关重要，是施工失误所至，还是自然属性使然;是有害于结构安全，还是无害于房屋使用。如谈缝色变，只会加重人们的精神压力，提高房屋建筑的成本。
1 自然属性的裂缝
1.1应力裂缝
混凝土浇筑后，缓慢凝结，由于水泥的水化反应，内部温度升高，逐渐产生硬度，在硬度向外扩散的过程中，产生了拉应力，而混凝土初期抗拉强度较低，小于拉应力，于是在混凝土表面出现了不规则的微小裂缝。
1.2干缩裂缝
混凝土收缩是其自身的特性。有关资料表明，混凝土的拌和水中只有约20%的水，是水泥水化所必须的，其余80%的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。混凝土初期硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断上升，在混凝土表面形成拉应力，后期降温过程中，由于受到其他混凝土构件的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。同时，气温(或者混凝土表面温度)也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，便会出现裂缝。
1.3界面裂缝
混凝土是粗细骨料和胶凝材料组合而成的复合材料，水泥石与骨料界面结合的过渡区是混凝土结构的薄弱部位，在此处存在的应力集中、收缩压力和较低的粘结力导致混凝土表面产生间断的、不连续的微裂缝。
自然属性的裂缝是必然产生的，理论和实践证明，它也是无害的，是混凝土结构本身固有的特性，它并不影响结构性能和使用功能，对自然的现象，只能利用、疏导和控制，但不能改造、消除，否则投入了大量的人力和资源，最终还是事倍功半。
2 施工产生的裂缝
2. 1施工荷载
在目前的施工中，建设方要求缩短工期己成惯例，一般混凝土高层建筑，每层工期减少到5d，极个别工程甚至3—4d，在楼板混凝土浇筑后大多不能等到规范要求的1.2N / MM2强度，在混凝土终凝后不久，在脚踏后还有印痕时，即开始上一层作业，钢筋、模板、支架钢管短时间内吊到板面上，如此重压之下，模板局部发生变形，混凝土楼板极易出现裂缝。
如果施工方根据施工需要配备足够数量的模板和支架，在安装上层模板和支架时下面至少还有两层模板和支架承受施工荷载。最下层模板和支架在本层混凝土强度达到100%再拆模就可以减少因施工荷载产生的裂缝。
2.2施工操作
施工人员为提高混凝土的施工速度，未经有关方面认可，就擅自向混凝土中加水。现场加水不但增加了混凝土硬化过程中的泌水通道，降低了混凝土的强度，更严重的，将导致混凝土局部形成了软弱层，增加了混凝土出现裂缝的可能性。
2.3施工养护
在高温干燥的季节，由于水化反应有适宜的温度，混凝土强度增长很快，但另一方面，由于气候干燥，混凝土中水分散失也很快，形成混凝土表面的干缩裂缝；唯有施工者采取行之有效的养护措施才能有效控制此类干缩裂缝产生。
通常的作法是在终凝前抹压2-3次，终凝后洒水养护，其实在初凝后至终凝前约3h内，混凝土在烈日炎炎之下，表面己出现裂缝，在终凝前抹压，混凝土表面己有硬度。在人工抹压时，由于混凝土面积较大，而人的体力有限，对已产生裂缝的压合效果，不是很理想。洒水养护并不能弥和裂缝，只是使裂缝宽度和数量不再增加。如果在初凝后Ih-2h之内，表面即覆盖塑料薄膜，则可事半功倍，它可以使混凝土配合比中的水分得以保存，进行充分地水化反应。覆盖后，膜内凝结的水珠表明水分没有散失。
工程实践表明，对混凝土早期养护时间越早，养护时间越长(7d-14d)，混凝土收缩越小。而通过二次抹光结合覆盖塑料薄膜等保湿养护手段，能有效避免混凝土急速干燥，从而有效降低收缩应力，对控制裂缝很有益处。
3 商品混凝土产生的裂缝
目前笔者所接触的工程已几乎全部使用泵送商品混凝土进行结构浇筑，而掌握商品混凝土的特点，对分析混凝土构件裂缝成因有重要意义。
3.1水泥浆的含量高
商品混凝土供应单位为减少泵送對机械设备的磨损，所用的水泥，比一般混凝土用的水泥多，相应的砂率也大，这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大，出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。
3.2坍落度大
实践中，商品混凝土的坍落度一般在120±20mm之间，而普通混凝土的坍落度多在70mm～90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利，施工人员为便于施工，往往希望混凝土有较大的坍落度。这些必然导致商品混凝土内含有较多的水泥用量、拌和水用量和外力剂用量。由于这三种因素的共同影响，造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多，极易导致商品混凝土裂缝的产生。
3.3水化热的影响
为了提高施工效率，商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大，而且又因加了外加剂，造成初期的水化速度快，产生的水化热也较多，从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著，极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况，形成与表面温差较大的梯度而产生结构的浅表裂缝。
3.4骨料粒径的影响
为满足泵送的要求，商品混凝土都采用粒径较小的骨料，减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束，而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此，商品混凝土粗骨料的粒径相对较小，一般为5mm-20mm，骨料表面积增加，附着在骨料表面的水泥浆量也随之增大，这直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中，由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分，因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的，使得混凝土的抗拉强度降低，易出现裂缝。
3.5粗细骨料含泥量的影响
骨料的含泥量越高，混凝土的收缩性就越大，也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面，降低了界面的粘结强度，也就降低了混凝土的抗拉强度，导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计，骨料的含泥量增加1%，混凝土的强度就会降低5%。因此，应限制骨料的含泥量。
3.6外加剂的影响
为保持良好的工作性能和可泵性，在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂，其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。实践经验证明，对外加剂掺量如不能严把质量关，就可能对混凝土强度产生带来极大的负面影响，从而使混凝土结构在外力的作用下产生裂缝。
从以上分析来看，大致可以对商品混凝土产生收缩裂缝的因素概括为以下：骨料直径越细，砂率越高，收缩越大；水泥活性越高，颗粒越细，表面积越大，收缩越大；水泥用量越大，用水量越大，表现为水泥浆量越大，收缩越大。
笔者工作经历表明，在对商品混凝土裂缝产生因素分析中，不可忽视的一个因素是由于商品混凝土供应厂家缺乏质量意识导致的。由于建筑市场的飞速发展，大量商品混凝土公司应运而生，其内部质量管控水平参差不齐。对于个别质量控制水平不高的厂家，当供货任务繁忙时，即容易出现供应的商品混凝土坍落度大幅波动、混凝土和易性差、混凝土强度不复核要求等严重影响施工质量的情况。
笔者在某工程监理旁站过程中，曾有一个晚上退回近10车混凝土坍落度过大的经历。根据当时现场情况判断，其混凝土坍落度过大，并不是按设计水灰比同时增加水和水泥用量产生的，而是片面增加用水量，使水灰比失调。这意味着水化反应结束后将存在着不需要的水分，在逐渐硬化的混凝土毛细孔中，含水量过大将减弱混凝土的强度，而在大量水分蒸发的过程中，会扩大混凝土内部毛细孔并局部连通，最终将产生较多裂缝。
4、设计方面的原因
4.1构件截面尺寸、配筋等设计不合理
这是造成构件的承载力和刚度不足、变形过大而产生裂缝的原因。由此造成的垂直裂缝，通常出现在梁、板结构弯矩最大的地方，对柱裂缝则出现在中部，而斜裂缝则通常发生在剪力最大的部位。一般来说支座附近较多，由下部开始，多数沿45°角向跨中上方延伸。
另外，地下室外剪力墙板配筋抗弯强度往往足够，但由于疏忽考虑钢筋合理的间距分布对约束混凝土干缩裂缝的作用，导致外墙板钢筋规格和间距过大，导致墙体出现裂缝。
4.2构件的构造筋配置不足
在设计中，往往只对正常使用的荷载情况进行验算，未考虑构件浇筑过程中产生的各种变形因素，而这种变形恰恰对构件的影响很大。商品混凝土因为坍落度大，引起的变形也大，再加上变形的存在，其出现裂缝的几率自然要比普通混凝土大。工作实践中，部分住宅楼现浇板中，板跨中的上部钢筋未部分拉通，且板角未留置放射筋，以致造成裂缝的产生。这种裂缝多由混凝土在硬化过程中的收缩变形和缺少相应部位的构造钢筋约束所产生。
4.3结构沉降产生裂缝
这类裂缝通常是因基础的刚度不足，或者地基的压缩变形不一致而发生不均匀沉降，或者设计在沉降缝设置、后浇带设置时未很好的考虑该问题，从而使上部结构发生较大变形，这种变形所形成的拉应力超过了结构的抗力，从而引起裂缝。
5 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表现尤为突出，由于很多用户不具备建筑类专业知识，故往往根据自身使用需要，在楼板上随意砌筑承重分隔墙，在楼板上随处开洞等，这些都給楼板出现结构裂缝造成了可能。
另外，当结构长期处于高温环境中，会引起水泥与骨料间的粘结力减弱，水泥石也因脱水而内部产生空隙，使粘结力与弹性模量降低，这也增加了混凝土出现开裂的可能性。另外，混凝土结构在酸、碱、盐的长期侵蚀下，也会产生裂缝。
5 结束语
普通混凝土结构按照规范的规定，是允许带裂缝工作的，但裂缝的宽度、深度及所处的位置要符合不影响结构性能和使用功能的要求。对裂缝是否有害的判定要十分谨慎，作为一名有经验的监理工程师，要善于思考，根据专业知识及实际经验，做出正确判断查处混凝土裂缝原因，从而为对症下药解决问题奠定基础。