施工技术 建材与装饰２０ｌＯ年０８月 对混凝土裂缝控制的探讨 吴铭湘 摘要：本文阐述了混凝土裂缝产生原因及裂缝控制方法，并结合实际工作经验从工程设计、建筑材料、施工技术等方面着手，对混 凝土裂缝进行预防及控制。 关键词：混凝土裂缝；设计；材料；施工技术；预防；控制 近年来，随着我国经济建设的快速发展，工程建设规模不断 扩大，新型建材的广泛应用，施工技术的更新发展，建筑行业取 得辉煌的成就。但是在大规模建设取得丰硕成果的同时，我们也 应该看到在工程建设中存在着一些质量问题。如目前，在工程建 设领域中一个普遍问题：建筑物的裂缝（主要是混凝土裂缝）并 且日趋增多，它已影响到我们的生活和生产，并长期困扰着大批 工程技术人员和管理人员，是迫切需要解决的技术难题。 众所周知，混凝土是由水泥、粗细骨料、水、外加剂等不同材 料按一定比例配合拌制而成的混合物，经过一定时间硬化而成 的人造石材，它是一种非均质材料。在一定的温度、湿度等条件 下，混凝土逐步凝结硬化，在此过程中，由于水泥浆的收缩、泌水 及骨料下沉等原因，混凝土发生了体积变形，骨料与水泥的接触 面产生不均匀的拉应力，当拉应力超过界面上抗拉强度，在骨料 与水泥石之间产生微裂缝，这种裂缝一般在０．０５ｍｍ以内，肉眼 看不见且随机分布，形状和尺寸也不同，称为微观裂缝；但是随 着外界条件（温、湿度变化，混凝土收缩，外部荷载增加，不均匀 沉降等）变化，混凝土内部产生更大拉应力，当其大于混凝土极 限拉应力时，此时在已出现微裂缝的某些薄弱部位（ＩＩ抗拉能力 较小处），该裂缝逐渐扩散贯通而发展成肉眼可见的宏观裂缝， 这就是通常我们所说的裂缝。因此，混凝土裂缝产生的直接原因 是其内部及表面出现拉应力超过混凝土自身的抗拉应力时，混 凝土被拉裂而产生。根据裂缝产生的根本原因，混凝土裂缝主要 有两类：一类是由荷载作用下引起的裂缝；另一类是由于自身变 形形成裂缝，由于混凝土自身在硬化过程中的收缩，或者在外界 温度变化情况下热胀冷缩，但这种趋势受到钢筋的约束而不能 自由变形的情况下，混凝土抗拉变形能力不足而产生裂缝。此类 裂缝，在工程实际中更为多见 几乎占全部裂缝８０％以上，其主 要表现为收缩裂缝、温度裂缝等。 应该说，混凝土的微观裂缝是混凝土本身物理力学性质决 定的，是固有的物理特性。混凝土的微观裂缝的存在时是绝对 的，没有裂缝是相对的，它的有害程度是可以控制的，所谓的混 凝土裂缝控制就是通过科学的手段、先进的施工技术方法，尽量 减少微裂缝的数量和长度，并防止其扩散和贯通成宏观裂缝，有 效地将宏观裂缝控制在允许的范围。对于建筑物结构构件裂缝 控制标准在《混凝土结构设计规范》ＧＢ５００１０—２００２内有详细规 定：结构构件正截面裂缝控制等级分为三级：一级——严格要求 不出现裂缝构件；二级——一般要求不出现裂缝构件；三级—— 允许出现裂缝的构件，构件最大裂缝宽度不应超过允许值，详见 下表： 结构构件裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 环境类别 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制等级 ‘０ｌ （ｍｍ） 裂缝控制等级 ∞ －ｌＩｎ） ０．３（０．４） ０．２ Ｏ．２ ０．２ 防治混凝土裂缝产生及控制其发展是一项复杂的系统工 程，它涉及到结构设计、地基基础、施工技术、材料质量、环境状 态等诸多因素。我们必须以预控位核心，防患于未然，综合整治。 下面就以工程设计、建筑材料、施工措施等方面谈谈个人的认识 和看法： １工程设计 设计工作是工程建设中极为重要环节，设计质量的好坏直 接影响到工程建设的质量，其技术合理与否是直接影响到建筑 结构构件裂缝产生的重要因素。 １．１建筑设计 （１）设计布局合理，平面形体应尽量简洁规则，避免形状过 于复杂（如锯齿形、哑铃形等），这样可以保持结构平稳过渡，减 少结构刚度突变，避免出现刚度薄弱处而产生构件的开裂。 （２）合理设置构造缝。科学合理的考虑结构中构造缝设置能 主动地将建筑物形体划分成若干区域，减少结构构件应力的积 累和能量有效释放，即主动引导减少混凝土构件内的约束应力， 控制裂缝产生和发展。工程实际中通常采用伸缩缝、沉降缝、抗 震缝、混凝土后浇带等形式。 （３）加强重视屋面结构的保温隔热设计。这是防止和减少屋 面板裂缝的一个有效措施。 １．２结构设计 （１）结构布置合理，严格控制混凝土楼板厚度。现浇楼板设 计厚度不宜小于：１００ｍｍ，厨、卫等不宣小于９０ｍｍ；单向板板厚 宜ｔ＞Ｌ／３０（Ｌ为板的跨度），双向板板厚宜ｉ＞Ｌ／３５；多层住宅屋面 板厚不宜小于１ １０ｍｍ。 （２）构件中钢筋合理配置。建筑物阳角处和跨度≥３．９ｍ楼 （屋）面板应设置双层双向通长钢筋；屋面板应沿板的上下二层 设置通长钢筋，ＰＩ＞０．２５％。并且板内配置钢筋宜细而密，这有利于 建材与装饰２０１０年０８月 施工技术 控制裂缝宽度。阳角处钢筋间距不宜大于１００ｍｍ，跨度Ｉ＞３．９ｍ的 楼板钢筋间距不宜大于１５０ｍｍ且钢筋直径不宜小于 ８。 （３）严格按构造要求配置构造钢筋，并在结构的薄弱部位 （突出部位、开口处等）配置加强钢筋，提高其抗拉能力。如省标 ＤＢＪ１３—２０—１９９９规定：建筑物外沿阳角的楼（屋）面板应设置不 少于７＋６＠１５０的附加斜向钢筋，钢筋平行于该板的角平分线布 置，长度为０．５Ｌ（Ｌ为板的短边跨度）。 （４）楼板中埋设电线套管应尽量布置于板的中轴位置，并与 度报告为依据，满足设计要求及现行国家施工标准、规范规定。 同时，模板拆除时，不应对楼层形成冲击荷载，宜分散堆放并及 时清运。 ３Ｉ３混凝土分项 （１）混凝土浇筑前，检查其配合比是否符合设计要求，并对 首次使用的进行开盘鉴定，对预拌混凝土的坍落度逐车检查。 （２）在大体积混凝土施工中，应降低混凝土入模温度，如混 凝土运输车罐体淋水降温，泵送管道遮阳防晒。 钢筋成斜交布置。若有管线交错叠放应加设钢筋网，以减少应力 （３）采用平板振捣器振捣混凝土时，应实行二次振捣，保证 集中造成其薄弱部位混凝土开裂。 ２建筑材料 建筑材料是工程建设最根本的物质基础。建材质量是建设 工程质量保障前提。 （１）粗骨料：粗骨料最大粒径应满足钢筋净间距要求，粒径 增大可以减少用水量、水泥量，从而减少混凝土自身收缩，而且 骨料必须选择连续级配，控制针片状含量和含泥量不超标，可降 低砂率，达到减轻混凝土自身收缩目的。 （２）细骨料：细骨料级配合理，采用中砂比用细砂可降低用 水量，从而降低混凝土收缩值。同时对细骨料的含泥量也必须控 制在标准内，含泥量增大，不仅增加混凝土收缩，还会降低混凝 土抗拉强度，对其抗裂十分有害。 （３）水泥：水泥越细，强度等级越高其活性强度随之增加，而 引起的副作用是混凝土自身收缩增大。我们应在低水灰比条件 下选用水化热低、后期强度发展好的水泥。不要轻易采用早强水 泥。 （４）外加剂：混凝土掺入减少剂可减少用水量，在混凝土和 易性，工作性及坍落度保持不变的情况下，可以降低水胶比从而 提高混凝土极限抗拉强度，增强抗裂防渗性能。同时可以减少水 泥用量降低混凝土收缩。 （５）掺合料：混凝土中掺入细的粉煤灰、矿渣粉等掺合料可 以改善混凝土的工作性能，降低水化热，增加密实度，提高混凝 土强度和耐久性，减少混凝土收缩。 ３施工技术措施 ３．１钢筋分项 （１）钢筋间距安装要均匀，保证负筋位置的马凳设置间距不 应大于１０００ｍｍ；钢筋保护层应均匀，防止混凝土碳化导致钢筋 锈蚀而引起的混凝土保护层开裂。另外，为防止钢筋在存放及制 作过程中发生表层保护膜脱落而锈蚀，在安装之前应进行除锈 处理，必要时还应作防锈处理。 （２）浇筑混凝土应保证不踩踏负筋，应设置施工便道，并于 板筋上每隔１ｍ焊接一根标示混凝土厚度的短筋，作为面层平 整的基准点，以确保楼板混凝土厚度。 ３．２模板分项 （１）模板及其支架应具有足够承载能力，刚度和稳定性。模 板安装时上、下层支架的立柱应对准并铺设垫板。混凝土浇筑 前，模板应浇水湿润。 （２）模板及支架拆除时混凝土强度应以同条件养护试件强 混凝土密实。采用二次抹压工艺，可消除混凝土干缩、沉缩产生 的表面裂缝，增加混凝土内部密实度，保证表观质量。但是，二次 抹压时问必须掌握准确，否则会失去预期的施工效果。 （４）混凝土浇筑完毕后１２ｈ以内对混凝土加以覆盖并保湿 养护，若采用浇水养护，应保证混凝土处于湿润状态，对于普通 混凝土浇水养护时间不少于７ｄ，对于有抗渗要求或掺入缓凝剂 的混凝土不得少于１４ｄ，屋面板养护时问为２８ｄ，墙、梁、柱、混凝 土表面不便浇水或覆盖的可采用涂刷养护液，对于大体积混凝 土养护采取控温措施。 （５）楼板混凝土强度达到１．２Ｎ／ａｒｍ２前不得上人踩踏或进行 后续工序施工（钢筋、模板安装等）。同时，混凝土强度未达到设 计要求强度时应尽量避免施工荷载、冲击荷载对混凝土的影响。 综上所述，混凝土裂缝控制应以合理的设计为基础，具体施 工中从合理的选材入手加以先进的施工技术，科学规范的管理， 信息化的施工，全方位、多层次的控制才能做到真正意义上的裂 缝控制。 （作者单位：福建煤炭工业基本建设有限公司） ・２３１・