王 一 蒋芝桂

（贵阳市建筑设计院有限公司 贵州贵阳 550081）

混凝土在建筑结构设计中使用十分广泛，混凝土结构以及预应力混凝土结构技术快速发展，有关混凝土结构设计的基础理论在不断更新、完善。新的建筑材料，新的设计理念以及新的建筑工艺也在不断出现。混凝土作为建筑结构不可或缺的原材料，对其内部成分组成、力学特性、抗老化性能的研究是十分必要的。混凝土自身的结构成分导致其产生裂缝是不可避免的，建筑裂缝影响建筑的外观，更会导致建筑整体结构的受力分布发生变化，进而导致一些不可预知的后果，因此对混凝土结构裂缝成因进行分析并对其进行控制是十分有必要的。

1 裂缝形成的原因分析

1.1 裂缝产生的基本理论阐述

混凝土是水泥与骨料的混合物，其受力特性是拥有较强的抗压强度，而抗拉强度较低，通常只有抗压强度的1/10左右，任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。钢筋混凝土结构采用在混凝土中加入钢筋与之共同工作，由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力，与钢筋相比，混凝土的延展性比较差，属于脆性材料，这就导致其在比较小的变形情况下就会出现开裂现象。另外，现代试验研究设备（如X光成像设备、超声仪等）已完全证实了在尚未受荷的混凝土结构中存在肉眼不可见的微观裂缝，可以认为，混凝土结构存在裂缝是绝对的，无裂缝是相对的，所谓结构的抗裂只是把裂缝控制在一定的合理范围而已。

1.2 混凝土选材原因

高强度等级混凝土有利于减小结构构件尺寸，但提升混凝土强度的方法是增加单方水泥用量、减低水灰比和应用高标号水泥，但这有可能导致水泥水化热升高和混凝土收缩变形加大，进而导致开裂发生。在结构设计中，不同的受力构件应选择强度等级不同的混凝土，比如柱、墙应采用高强度等级混凝土，梁、板可以采用中低强度等级混凝土。若梁、板都采用高强度等级混凝土，则可能因楼盖平面尺寸较大而产生收缩裂缝；反之，若梁柱和楼板都采用中低强度等级混凝土，则可能会导致在比较大的载荷作用下产生裂缝。

1.3 温度变化原因

温度的变化会导致物体产生内应力，混凝土也不例外，在环境温度的变化下，混凝土内部出现了拉应力，当产生的拉应力大于混凝土内部材料的结合力时，就会导致混凝土开裂，因此，在建筑的整体结构设计中，若未能考虑实际情况，一些保温、隔热或者伸缩缝设置不合理，就会导致在温度变化下产生裂缝。

1.4 施工方面原因

施工方面导致的裂缝有几点原因：①在实际施工过程中，施工人员的自身专业素质不足，在进行模板安装捆扎时，没有按照规章制度进行操作，导致模板没有安装到相应位置或者支撑模板的构件刚度不足，从而导致裂缝产生；②钢筋在混凝土中分布的位置不合理，导致钢筋不能发挥最大作用，而导致开裂发生；③混凝土在硬化之前承受较大载荷发生沉降或者施工单位为了赶工期，模板拆除过早，也会导致开裂发生。以上三种开裂都会对建筑结构的载荷分布产生影响，进而影响工程质量。

1.5 设计方面原因

在建筑结构整体的载荷计算中，由于计算的疏忽，设计载荷预留安全系数不够，使得一些结构部件在长期使用过程中产生裂缝；在装修过程中，也会产生附加载荷，如果在前期计算中，未能将装修载荷充分考虑进去，也会在后期的装修过程中产生裂缝；在设计过程中，由于经验不足，将刚度差异较大的部分设计在一起，在相同载荷作用下，刚度较小的部位变形大，刚度较大的部位变形较小，从而导致在二者连接区域产生裂缝。比如框支梁、预应力梁等高度或跨度较大的梁变形比较大，会导致侧边楼板变形从而导致裂缝产生。

2 裂缝控制措施

通过前述对混凝土结构各类裂缝成因的分析可见，对混凝土结构裂缝的控制，主要应从建筑材料选择、建筑结构设计及建筑施工三个方面采取相应的措施。

2.1 强化监督管理

一些厂家出厂的原材料达不到相关要求，比如水泥牌号与实际不符、钢筋抗拉强度、直径低于标准值。有些施工单位为了节约成本，往往采购比较便宜的原材料，这会导致原材料的整体性能比较低。有些质检人员责任意识淡薄，对同一牌号、同一批次的原材料检测合格后，对同一牌号、另一批次的原材料便不进行检测，这也会到导致一些不合格的材料进行施工现场，导致最终建筑质量不能达到国家标准。因此，在建筑初始阶段就应该对原材料严格把控，提升质检人员自身素质与能力，还应按照相关流程对施工标准、施工进度进行控制，最终达到提升建筑质量的目的。

2.2 对建筑物施工过程进行把控

明确混凝土的浇筑方法、浇筑次序，以及浇筑过程中需要注意的事项，由于浇筑过程的复杂性，因此需要建筑人员需要有较高的职业素质。与此同时，由于钢筋的长度较长，跨度比较大，可能会产生比较大的位移，因此将钢筋位置控制在合理范围之内也是十分重要的。另一方面，应根据混凝土材料与周边环境温度等确定保养时间，在浇筑完成后立即进行合理的混凝土的保温、保湿处理，并定期进行测量，防止裂纹产生。

2.3 合理设置伸缩缝

在设计过程中，可以将整体建筑结构划分为几个独立的变形单元，在各单元之间设置沉降缝、伸缩缝等，能够解决基础不均匀沉降以及由于环境温度变化导致的内部应力问题。但是，有些时候伸缩缝或者沉降缝的设置是以牺牲建筑的使用功能为代价的，如果建筑的使用功能必须紧密的联系在一起，便不能设置伸缩缝。

2.4 对建筑物设置后浇带

后浇带，应用于变形缝不能设置时，主要为了适应建筑结构沉降、环境温度改变而带来的混凝土收缩，在基础底板、梁墙等位置预先设置施工缝，经过若干时间后再进行浇筑，将建筑结构连接为整体。需要注意的是，为防止前后浇筑的混凝土之间出现裂缝，后浇带的混凝土结构强度要比基础构建的强度高一个等级，而且应选择温度较低时进行浇筑。由于后浇带是二次浇筑，其支撑部件的留存时间要延后一些，这会对整体建筑结构的施工通道及作业空间造成一些影响，同时也会造成总工期延后。

2.5 对建筑结构设置膨胀混凝土加强带

膨胀混凝土加强带，主要是在其内部增加膨胀剂，使膨胀剂与水泥水化产物发生化学反应，从而使混凝土发生膨胀，其强度高于浇筑混凝土一个等级，设置在建筑结构收缩应力最大的位置，位于建筑结构长度方向的中间位置。工程实践表明，膨胀混凝土加强带，可以不间断施工，超长混凝土结构都可以做到不留缝隙不开裂，消除了分缝处理引发的麻烦，缩短了施工工期，节约了施工成本，提升了效益。膨胀加强带不足之处在于与后浇带相比，其对于混凝土收缩变形的控制效果较差。另外，膨胀加强带无法替代后浇带进行建筑的沉降差异控制。

2.6 合理设计建筑结构，增加混凝土结构抗裂构造

建筑结构设计时，应尽量设计较为规则的平面，减少楼面之间发生结构突变；在有开口或者凹口等削弱结构强度的位置，应适当增加配筋；在承受载荷较大，易产生较大变形的位置，增加加强筋，提高抗拉强度，减少裂纹；在同等配筋重量下，小直径配筋比大直径配筋更能预防混凝土开裂的发生。此外对于容易产生应力集中的部位，应加进行加固处理，防止裂纹产生。

2.7 采用预应力技术

预应力指的是为了改善结构的载荷分布，预先给结构施加压应力，用以抵消结构变形产生的拉应力，减少结构的开裂。无粘接预应力技术，对于预防混凝土结构的开裂起着重要的作用。在钢筋混凝土结构中，对钢筋进行拉伸来产生一定的预应力，用以消除由于环境温度的改变导致混凝土收缩而产生的拉应力，预防裂缝出现。

3 结语

混凝土结构裂缝的成因多种多样，人为因素导致的开裂是可以避免的，由于混凝土材料的基本属性或者环境温度变化导致的开裂有些是无法避免的。控制混凝土结构开裂的方法也有很多种，但选择一种既经济又能很好的解决开裂的方法是至关重要的，这就需要我们在工作中注重理论与实践相结合，总结经验，长期探索，使裂缝控制的理论和技术日臻完善，从而设计、建造出更多优良的建筑。

[1]马倩.建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施[J].住宅与房地产，2017（09）：107.

[2]程鸿超.建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施[J].工程建设与设计，2016（18）：23～24+27.

[3]刘璇璇.从建筑结构设计方面加强现浇混凝土裂缝有效控制措施探讨[J].中国房地产业，2015（08）：47.