摘要：本文就混凝土结构常见裂缝的种类、成因进行了分析，并结合工程实践经验提出预控措施。

关键词：混凝土结构、裂缝、成因、预控

     裂缝是混凝土结构较常见的一种质量通病，其产生有很复杂的原因，其外观表现形式为从混凝土表面延伸至混凝土内部的缝隙，其危害程度视裂缝产生的部位、长度、宽度和深度等具体情况而定。虽然并非所有裂缝都会危及建筑结构安全，但由于裂缝往往都是混凝土结构破坏的前兆，是渗漏的祸首，因此，裂缝的存在总会使人产生一种隐患的感觉。当前我国大量的民用建筑在勘察、设计、施工及材料使用等各环节均存在技术和管理弱点，包括缺乏对混凝土结构的裂缝控制进行有效的理论研究和实践指导，而且在此方面国外也无先进的经验可以借用，因此对工程建设过程中的混凝土裂缝如何采取有效措施加以控制，一直是广大工程技术人员关注的重点和难点，本文亦就此问题作一些探讨。

1、现浇结构常见裂缝的种类

1.1温差裂缝

    由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝。其表现形式一般为走向无一定规律性，宽度大小不一，沿全长没有多大变化，多发生在施工期间或工程竣工一段时间后，其中大体积砼浇筑尤其易产生温度裂缝。大体积混凝土温差裂缝主要由于水化热而产生混凝土内外温差，使混凝土内部温度升高引起体积膨胀，而外部混凝土因温度较低体积膨胀较小，从而在混凝土表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会在混凝土表面产生裂缝。另外，对于现浇混凝土楼板来说，由水化热引起的混凝土内外温差较小，因此，混凝土表面产生的拉应力也较小，但是在施工和使用过程中由于环境温度的变化而产生体积变化则较大。在夏季，外墙与楼板之间有较大的温差，外墙受热产生线膨胀大于楼板受热产生的线膨胀，于是，外墙对楼板产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时便产生裂缝。

1.2收缩裂缝

     混凝土在凝结、硬化过程中，由于材料收缩而形成的裂缝。其形成机理在于砼表面和内部收缩变形的速度快慢不一致，一般是表面快，内部慢。进而在构件表面产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。

收缩裂缝一般为表面性的、宽度较细、长向纵横交错且无一定规律性的裂缝。通常在混凝土露天养护一段时间后在砼表面或侧面出现，并随湿度和温度变化而逐渐发展。

1.3 沉降裂缝

    沉降裂缝一般指结构或构件下地基未经处理产生不均匀下沉而形成的裂缝。另外，砼浇筑早期模板强度、刚度或稳定性不足使混凝土结构变形过大亦会引起沉降裂缝。

沉降裂缝一般为贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般与地面垂直或成30^o~45 ^o角的方向发展，较大的不均匀沉降裂缝，往往上下或左右有一定差距，缝宽受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降量成正比。

1.4 荷载裂缝

    指在非正常或不合理的受力下，混凝土结构变形过大而产生的裂缝。一般情况下，钢筋混凝土结构是允许带裂缝工作的。按规范规定，不同情况下，裂缝的最大允许宽度为0.2~0.3mm，一般肉眼不易察觉。而当施工操作或使用不当时，如早期受震、拆模过早或拆模方法不当、施工超载、构件的堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不合理、预应力张拉过量等均可产生超过规范允许值的裂缝。

1.5 构造裂缝

    指由于设计构造不当而可能产生的结构裂缝，比如筏板基础的厚薄转变部位，基础或集水坑等部位，刚度变化较大，应力较集中，若未设置构造配筋，由于砼的抗拉强度较小，因而易产生裂缝。又如现浇楼板厚度一般为80~100 mm，若住宅设计中将PVC电线管均敷设于楼板内，则凡有PVC管处的混凝土保护层减薄，就容易出现构造裂缝。

2.1 材料方面

     混凝土由水泥、骨料、水以及留存在其中的气体组成，是一种多相非均匀的脆性材料。有关研究表明，当环境温度、温度变化及混凝土硬化时，混凝土的体积会发生变化，并使其内部产生变形，由于混凝土中各种材料某些性能的不同，这种变形是不均匀的。水泥石收缩较大，而骨料收缩很小；水泥石的热膨胀系数较大，而骨料较小。同时，它们之间的变形不是自由的，相互之间有约束，从而在混凝土内部产生粘着微细裂缝、水泥石微裂缝和骨料裂缝等三种裂缝，因此，混凝土内部微细裂缝的存在是混凝土材料本身固有的一种物理性质。另外，水泥、砂、石子等原材料的质量对混凝土的质量影响很大。比如水泥安定性不合格，某些品种水泥水化热大引起过高升温，砂、石的级配差、含泥量大，含有害杂质等均会对砼强度降低及裂缝的产生有一定的影响。

2.2施工工艺

施工工艺涉及的范围较多，主要有以下几方面：

2.2.1 水泥或水用量过多

     某些结构砼强度等级高，水泥用量加大，水化热温升较高，降温散热相对较慢，这样收缩与降温共同作用，很容易引起温度裂缝，对于大体积砼来说更是如此。

另外，目前普遍采用预拌商品砼施工，大量使用大流态泵送砼，其含砂率由普通砼的35~36%增加到42~45%，水灰比由0.5增加到0.7，砼的流动性很大，在浇灌后1~3h,尚处于塑性阶段，使结构产生裂缝的概率大为增加，通常容易形成干缩裂缝。

2.2.2 砼配合比不合理，粗、细骨料的用量控制不准，拌合不均匀，砼的和易性差，振捣不实，就容易导致砼内部有蜂窝孔洞，造成钢筋和砼之间有水分和空隙，钢筋与砼之间的握裹力差，必然容易出现裂缝。

2.2.3 砼的施工工序安排不合理，浇筑顺序有误，接槎面间歇时间过长，形成人为施工缝，当人为施工缝处置不当或处于不合理位置时，就很容易产生结构裂缝。

2.2.4 模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足，支撑地基下沉，过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。

2.2.5 大量农民工进入建筑施工第一线，受素质低、培训少、质量意识差等诸多不利因素影响，使民工的施工操作经常出现不规范行为，如果再加上缺乏严格到位的现场管理，则振捣不实甚至漏振，踩踏钢筋凌乱变形移位，过早地加荷载或施工超载诸多违规操作就得不到及时纠正，从而给结构留下质量隐患，这也是产生结构裂缝的一个原因。

2.2.6 砼施工方案不周全，比如对后浇带施工就必须充分考虑浇筑时间，浇筑前的处理及浇筑后的养护等。如果方法不当，控制措施不力或管理不到位等，就容易在后浇带部位产生裂缝。又比如对大体积砼浇筑施工，必须考虑采取保温控制措施，如果每层浇筑太厚，而混凝土初凝时间短，使砼内部产生的水化热来不及释放，砼内部温度急剧升高，与外界温差过大，则必将产生裂缝。

2.2.7 砼养护特别是早期养护与裂缝关系密切

     养护不当，不及时养护，养护时间不足等最容易使砼结构产生干缩裂缝，特别对泵送砼来说，用水量较大，但其中80%的水分是蒸发掉的，仅有约20%的水是水泥水化所必需的，在凝固过程中最后失去的自由水几乎不引起收缩，但随着砼继续凝结而使结合水逸出，水分进一步减少，则会出现干燥收缩。由于砼表面与外界大气接触面大，散热快，收缩也快，而砼中心干燥收缩比较缓慢，这样，砼表面干缩受到中心部位约束，致使砼表面出现较大的拉应力。此时，如果养护不及时，当砼表面拉应力超过砼同期自身的抗拉强度时，就会出现裂缝，甚至产生有害的深层裂缝或贯穿裂缝。

2.3建筑和结构构造方面的缺陷造成的裂缝

主要包括以下几方面：

（1）设计未作裂缝宽度验算，致使跨度较大的梁，因设计不当而出现较宽的裂缝。

（2）漏配钢筋。设计或施工疏忽造成一些构造钢筋漏配，如较高梁的抗收缩筋，集中荷载作用处的附加横向钢筋等漏配， 梁上就会产生竖向缝。

（3）梁总长度太长，因收缩应力过高而在梁跨中产生竖向裂缝。

（4）结构整体性或楼、屋盖的整浇层不按规定分块设缝，导致温度收缩应力加大而产生裂缝。

（5）变形缝设置不当，应力集中，超载或其它违反设计规范的规定，如因随意预留孔洞而在受拉区截断纵向受拉钢筋等均易产生裂缝。

2.4地基变形引起的裂缝主要有地基沉降大、地基冻胀、地基土水平位移、相邻建筑影响等几方面原因。

     混凝土结构裂缝的产生，最直接的后果就是影响建筑物的安全和正常使用，对商品住宅来说，更是关系到广大老百姓能否安居的问题。近年来，开裂、渗漏一直是商品房质量投诉的热点，不但令房开商头痛不已，更损害了众多建筑施工企业的声誉。因此，如何在施工过程中采取一些必要的预防性措施来控制混凝土结构裂缝的出现成了广大工程技术人员研讨攻坚的方向，结合多年工程实践，笔者对此进行了一些经验总结。

3.1 大体积混凝土温度裂缝的预控措施

      大体积混凝土施工中由于水泥水化热大量积聚，而散发很慢，造成混凝土内部温度高，表面温度低，形成内外温差；在拆模前后或受寒潮袭击，使表面温度降低很快，造成温度陡降（骤冷）；混凝土内达到最高温度后，热量逐渐散发直至使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即为内部温差。这三种温差都可能导致混凝土裂缝，内外温差、温度陡降引起表面裂缝；内部温差引起内部裂缝或贯穿性裂缝。因此，控制温差，减少温度应力就成了预防温度裂缝的关键。在此，以柳州市某项目筏基工程为例，具体介绍温度裂缝的控制措施及效果。在该工程中，笔者作为项目总监参与了整个工程的施工监理工作。该筏基厚1.5~2.8m，东西向长34m，南北向长72.5m，砼强度C40，S8，砼工程量3520m³。这是典型的大体积砼筏板基础，如何控制温度应力，避免裂缝的产生，在施工准备阶段，我们就督促施工单位项目部组成技术小组着手考虑此问题并制定了相应的专项施工方案，其主要措施为：

（1）制定合适的允许温差

     温度裂缝的主要原因是各种温差太大，为了防止裂缝发生，必须规定各种温差，包括内外温差，内部温差和温度陡降容许值。根椐以往工程的实践经验以及本工程基础约束不大的具体特点，并结合理论计算，确定砼内部与表面温差不超过25℃，温度陡降不超过10℃，砼表面与外界环境温差也不能超过25℃。

（2）加强施工中的温度观测

     为了准确测温，首先，配置了质量和数量均满足需要的测温工具设备，如测温管、棒式酒精温度计等，并对测温人员进行了技术培训，明确技术要领，落实工作责任等；其次，事前预先定好检测孔的平面布设及埋深方案，其中测孔深度分别为200mm、950mm、1400mm、1800mm、2100mm、2300mm六种，测温孔共52个；最后，要求测温人员按预定方案进行严格测温并做好记录，平均每四小时记录一次。整个过程保温与测温工作持续到砼温度与大气平均混度差在15℃以内，砼强度达到设计强度85%以上，并经技术审核同意后方可终止。

（3）采取适当的温度控制措施

1）、采用冷水浇淋砼泵送管、遮阳防晒等措施降低浇筑温度；

2）、通过采用减水剂、采用大粒径石料并用人工级配减小孔隙率、选择合理的配合比等措施降低水泥用量，以达到降低水化热温升的目的；

3）采取覆盖保温、搭设保温棚及延迟拆模时间等措施，达到提高砼表面温度、防止温度陡降、减小内外温差的目的。本工程采用三层麻袋保湿覆盖养护，且随时使砼表面处于潮湿环境中，确保水泥充分水化，提高早期抗拉强度，减少砼基础内部温度梯度，充分发挥砼自身抗裂能力和利用砼应力松弛的特性，使砼内部因温差产生的拉应力值小于砼本身同期抗拉强度，达到避免产生有害的深层裂缝和贯穿裂缝的目的。

（4）控制效果分析

1）理论计算数椐与施工实际检测数椐基本一致。深孔最高温度66±2℃，个别点达到70℃，计算最高温升值68.5℃，浅孔最高温升值44±2℃，大气温度27±2℃。从温度曲线看，砼中心与表面温度差均在25℃以内，符合原定方案对温度控制的要求。

2）测温度资料表明：采用普通硅酸盐水泥配制的砼，浇筑后48小时开始大量产生水化热，最高值出现在72h~144h之间；砼浇筑厚度越薄，水化热温升阶段越短，最高温度值出现也越早，并很快有降温趋势；反之厚度越厚，则水化热温升阶段越长，温度峰值出现也稍后，且持续时间越长。加外，外界气温愈高，砼内部愈不易散热，则温升阶段缩短，温度峰值出现时间更早，且持续时间更长。故早期的温度监测非常重要，且覆盖养护工作必须及时到位。

3）测温记录数椐还表明，在温升阶段，砼内部的最低温度均发生在边角处，原因在于该部受环境气温变化影响较大，故加强砼边角部位的保温覆盖养护对防止由于温度散失过快而产生裂缝有重要意义。

4）该筏板基础施工完成至今已有近两年，实体质量检查没有发现裂缝，说明所采取的各项控制措施是有效、可行的。

3.2 混凝土干缩裂缝的预控措施

混凝土凝结干燥的过程总是由表及里逐步发展，因湿度不均匀，故收缩变形也不均匀，在约束作用下产生的收缩应力大于抗裂强度时，即产生干缩裂缝。因此，预防干缩裂缝的重点在于减弱收缩变形，降低收缩应力，具体措施如下：

（1）在结构断面薄弱处及应力集中处采取结构加强措施。比如在楼板大角增设放射筋，对长度过长的桃雨蓬考虑设置施工后浇带，对现浇梁增设构造加强筋等均可提高结构易变形部位的抗裂强度，达到减少裂缝产生的目的。

（2）采用减水剂，适当减小水灰比，同时施工中注意严格要求，做到灌浆、振捣等按规范操作，避免形成混凝土分层离析、表面浮浆等，且在混凝土初凝前用木抹子再过一次面可有效减小混凝土收缩量，避免混凝土表面产生龟裂现象。

（3）防止随意提高混凝土强度等级，使收缩加大而开裂。近年来，有的设计为了提高安全度，或施工为了赶进度而提高强度的实例不少。据统计，强度由C20提高到C30，单位水泥用量增加70~100Kg左右，收缩将增加（0.4~0.5）×10^-4。经验证明，一些现浇大梁和框架梁中的裂缝与提高强度关系密切。

（4）加强施工管理，杜绝野蛮施工及施工荷载超载现象。目前，建筑工地上的施工工人大量使用的是临时雇佣性质的农民工，他们的责任意识和质量意识均不强，故在工作中野蛮施工行为十分普遍。以混凝土浇筑施工为例，野蛮操作行为主要表现为随意踩踏楼板负筋变形移位，砼运输道或泵送管安拆过程中大力冲撞钢筋和模板，另外用手推车倒浆时利用惯性随手甩脱车把使浆车倾倒时猛烈冲击模板，这些都会对已浇筑完毕接近初凝的混凝土结构造成致命的硬伤，并大大增加了裂缝产生的可能性。笔者在所主管的某商品房楼板砼浇筑施工中曾留心注意存在野蛮施工行为的部位，日后果然发现在这些部位或附近产生了裂缝。分析其原因，应该是在混凝土初凝过程中由于钢筋或模板的振动，破坏了钢筋与混凝土之间的粘结握裹力，从而降低了结构抗裂强度。别外，施工过程中荷载超载或者养护时间不够就过早上荷载，比如楼板浇完刚过24小时就开始上砖或其它超重设备，这都增加了因结构应力与收缩应力叠加而出现裂缝的机会。

（5）加强养护及成品保护工作

混凝土浇筑完成后12小时内应对混凝土加以覆盖和浇水，浇水养护时间不得少于7天，对掺用外加剂的混凝土不得少于14天。施工现场必须安装供浇水养护的水管，高层建筑尚应设计有足够扬程的临时水泵和水源。后续工序施工时应采取措施，保证连续浇水养护不受影响，否则必须在混凝土表面覆盖塑料薄膜。另外，在养护期内，混凝土强度小于1.2Mpa时，不得进行后续工序的施工；混凝土强度小于10Mpa时，楼板上不得吊运堆放重物，在满足混凝土强度大于10Mpa的情况下，吊运重物及重物堆放位置应采取有效措施，减轻对楼板的冲击影响。

3.3 沉降裂缝的预防

沉降裂缝的预防着重应考虑地基承载力问题，具体措施如下：

（1）充分利用密实土层作为持力层，做到“轻基浅埋”；

（2）尽量减少作用于地基上的压力，或铺设砂垫层以提高地基承载力；

（3）施工速度和加荷速度不宜太快，且应做到均衡加荷。比如在超长建筑中，施工缝两侧的建筑应尽量同时建起，防止因人为因素一侧已做完第五层，另一侧还没开始第二层的施工混乱现象，以免导致因荷载相差过于悬殊使地基变形不均匀而产生裂缝；

（4）对于深基础或邻近有高大建筑物的项目，在土方开挖施工中应注意做好护壁支护工作，避免因地基土水平位移而产生裂缝。

3.4 荷载及构造裂缝的预防

     纯粹由于荷载或者建筑结构构造因素造成的裂缝并不多见，这类裂缝多为贯穿性的，一旦产生则难以补救，且危害较大。常见的构造裂缝通常是由于设计上考虑欠周，未在薄弱部位设置温度配筋或构造配筋，当遇到较大的温度变形或干缩变形时即较易产生裂缝。因此，预防构造裂缝的关键在于开工前，施工技术人员应根椐工程实践经验认真审核图纸设计的完善性，发现有缺陷时及时向设计人员提出修改或补充建议，并在今后的实体施工中重点予以关注，避免留下质量隐患。

     对于施工中超载或过早拆除梁板底模造成的裂缝，上文已提及不再重复，这里值得指出的是建筑物交付使用中因荷载过重原因而造成的裂缝问题。比如一般住宅楼房的阳台，设计荷载考虑的仅为结构自重及正常情况下的活荷载，而一些家庭却在阳台堆放过多过重的杂物甚至搞一个大体积的水缸养鱼，这就不是通常设计所考虑到的荷载了。阳台悬挑结构在长时间的重负下，一旦产生结构裂缝，其后果是不堪设想的。预防此类裂缝只能是加大设计安全系数并进行必要的抗裂验算。另外，在建筑物完工交付使用时，应严格执行使用说明书制度，加强物业管理维护，杜绝胡拆乱凿的随意装修行为，确保建筑物在结构安全的情况下正常使用。

    混凝土结构裂缝的产生无论如何总说明了结构存在一定程度的质量缺陷，它不可避免地总会影响到结构的安全度和使用功能，对此，那怕是外行的普通百姓都会有一些认识，因此，我们没有理由不对此问题加以重视。虽然混凝土结构裂缝问题已有较成熟的理论分析基础，但由于其形成机理的复杂性，决定了其预控措施的多样性，并且针对裂缝的产生往往涉及众多因素并贯穿于设计、施工及使用的全过程的特点，故在实际施工过程中，工程人员应全方位考虑问题并采取相应措施，力争把裂缝消灭在最终产品形成以前。当然，不可否认，控制裂缝是一项艰巨的工作，是一项有待成熟和完善的课题，广大工程技术人员仍需为此而付出艰辛的努力。