周 兵 林伟庭 黄观传

(1 惠州太胜预拌混凝土有限公司；2 博罗县建鑫混凝土有限公司)(3 惠东县现代预拌混凝土有限公司）

0 前言

随着国民经济的快速发展，大规模的基础公用设施和大型住宅小区项目遍地开花。随着科技的发展，商品混凝土搅拌站可以集中大量供料、泵车可以明显提升施工速度、钢筋混凝土结构具备自身稳定、耐久性良好等优点，已经成为建设工程中最主要的建筑结构，商品混凝土也成为建设项目中大宗的建筑材料。

伴随着混凝土的大量应用，由于各种原因，有部分工程项目在投入使用前或者是使用过程中出现裂缝、渗漏等现象，造成大量的返工、修复、工期延误等损失。另据相关统计，混凝土裂缝、渗漏之类的投诉在住宅交易投诉中占比越来越大。

最近几年，由于执行严格的环保管理，再加上混凝土原材料很多属于不可再生资源，混凝土原材料的获取变得越来越困难，各种原材料低劣化情况越来越严重。混凝土在浇筑初期开裂和在一定年限内出现开裂、渗水等现象层出不穷，混凝土裂缝已经成为一种工程质量通病。加之民众对居住环境要求和自我维权的法律意识越来越高，对建筑工程外观质量和使用功能提出了更高的要求。因此研究和分析混凝土裂缝形成的原因，从源头上找出预防和降低混凝土开裂的具体措施，对建设工程质量和经济都是有积极意义的研究课题。

1 混凝土裂缝成因分析及相关预防处理措施

混凝土是一种非匀质的多项复合材料，其抗拉强度远小于抗压强度，属于脆性材料。这种材料本身就不可避免的存在薄弱环节，难免出现材料断裂和传力中断，在微观上，这种材料断裂和传力中断就属于微观裂缝，也叫裂隙，我们人类真正肉眼能看到的裂缝宽度一般都在0.05mm 以上[1]。

传统的裂缝分析一般是对裂缝类型或者是裂缝种类进行判断和处理，而在此文中，根据作者在混凝土行业从业十多年来总结的经验，提出按裂缝出现的时间来判断裂缝成因，以及对裂缝的主要成因来进行针对性的控制、调整，以期到达预防、控制和降低裂缝出现的机率。

1.1 混凝土裂缝在浇筑24 小时内出现

混凝土浇筑24 小时内出现的裂缝，最主要的形成原因有：塑性收缩、失水干缩、荷载过早等几方面；比较少见的原因有：支模不稳、计量失误、用错材料、用错配合比等。

塑性收缩主要出现在混凝土初凝阶段至终凝阶段，此时混凝土从流态向固态转变，水泥开始水化，产生胶结并放出热量。如果混凝土水灰比过大、砂率大或者体积稳定性差，很容易在此时段出现塑性收缩开裂。这种开裂可以通过控制原材料质量和调整配合比来实现预防，在原材料质量方面做到选择适应性良好的混凝土外加剂，控制进厂砂、石甚至胶材之间的合理级配，降低原材料含泥量；在配合比生产调整方面控制好掺合料用量、外加剂用量、砂率、浆骨比的合理使用，尽量减少自由水、调整好保水性和坍落度，可以有效的预防此类开裂。另外，在终凝前发现此类裂缝也可以采用复震、二次抹压等措施来及时处理。

失水干缩多见于混凝土终凝前后，有时也会伴随着塑性收缩在初凝阶段就出现。此类裂缝仅靠调整配合比不能得到有效预防，主要依靠施工养护工艺。一方面需要调整施工配合比，提高混凝土保水性和控制好坍落度；另一方面需要提前和施工单位做好技术交底，要求施工单位在初凝阶段就进行覆膜养护或者补水养护。正常情况下，施工养护到位能有效降低失水干缩开裂的机率。

荷载过早造成的裂缝多见过混凝土终凝前后，此时混凝土中水泥刚开始产生强度，还达不到上人或者上物的程度，有些赶工期的项目就会安排放线、拆边模、上钢筋等工作程序，造成板面因为承载力不足而形成裂缝。此类裂缝需要商品混凝土公司控制好凝结时间，施工单位合理安排工期和工序才能解决。

1.2 混凝土裂缝在浇筑后一周内出现

混凝土浇筑24 小时后至一周内出现的裂缝，最主要的形成原因有：温差裂缝和应力重分布裂缝等方面。比较少见的原因有：基础不均匀变形、支模刚度不足、不均匀荷载、瞬间超载等。

温差裂缝多出现在混凝土浇筑完成后的第三天前后，此时段正是混凝土强度快速增长期，也是水化发热的高峰期。如果混凝土体积较大或者强度等级较高，此时混凝土内部富集的温度可达到80℃甚至以上，如果保温措施不到位或者没有做保温养护方案，很容易出现温差裂缝[2]。温差裂缝的预防首先可以在配合比调整方面做功夫，在保证后期强度的情况下，尽量提高掺合料的用量，这种调整方法可以降低水化热总量；另一种调整方法就是延缓混凝土凝结时间，拉长混凝土水化时间，以时间换空间，降低水化热峰值。此外，配合施工单位制订合理的保温和控温养护措施，也能有效的降低温差裂缝出现的机率。

应力重分布造成的混凝土裂缝多见于浇筑完成后的一周内，容易出现在梁板交接、板柱交接、柱墙交接、承台和筏板交接等应力有差异的部位。此类裂缝出现的原因分析：混凝土早期强度增长速度快，特别是在体积较大、强度较高、热量容易富集的位置，强度增长速度比周围薄体结构快，因强度差出现应力重分布，薄体本身脆性就较大，更容易在接近强度高、刚性大的结构附近出现裂缝。设计配筋的问题，设计应该尽量采用细而密的钢筋布置方案，但有时考虑的施工浇筑等因素，会采取等强度置换较粗的钢筋，调整钢筋间距，方便混凝土浇筑。较粗的钢筋刚性大、变形小，混凝土的本身存在一定的变形模量，在刚性大的部位无法产生变形，变形应力就集中到刚性较弱的部位产生裂缝。应力重分布造成的裂缝，仅依靠调整混凝土配合比不能得到有效控制，需设计和施工单位配合才能解决。

应力重分布的混凝土裂缝还有一种原因，可能是超筋破坏造成的，只是一种估计和推断，毕竟不是专业的结构设计师。从一个实际案例来解说：清明节前，公司同时浇筑两块底板（项目甲、项目乙），混凝土强度等级一致，总方量差异不大，现场施工条件也基本一致，承台厚度、底板平均厚度相差不大，项目乙承台比项目甲深0.8m～1.2m。项目甲属于本地中小型房产开发商项目，开发商现金流量好，不差钱，要求用最好的水泥和最好的河砂；项目乙属于国内大型开发商项目，有自己的专业优化团队，讲究经济实惠，要求性价比。混凝土配合比中胶凝材料用量和品牌一致，细骨料项目甲纯河砂（细度模数2.8 左右），项目乙掺一半机制砂（细度模数3.0左右），碎石规格和产地一致（项目乙用量比项目甲少20kg），外加剂厂家一致（项目乙掺量比项目甲高两个点）。现场钢筋配置方面，外行肉眼都能看出来，项目甲用得钢筋比项目乙要多且钢筋直径粗。浇筑后的养护情况，项目甲初凝阶段就开始覆膜养护，项目乙人工浇水养护（因清明节期间下雨，其实只有第一天浇过几次水）。浇筑完毕后第二天到现场查看，两个项目都没有明显发热情况，也没有发现裂缝；第三天两项目底板有轻微发热情况（混凝土表面和环境温差不超过10 度，不至于造成温差裂缝），项目甲开始出现少量裂缝，裂缝位于承台附近，项目乙没有发现裂缝；第四天底板有轻微发热情况（和环境温差不超过10 度），项目甲裂缝增多，位置仍然是承台附近，项目乙没有发现裂缝；第五天底板发热情况不明显，项目甲在地梁附近发现裂缝，项目乙没有裂缝；第六天底板基本不发热，项目甲没有新增裂缝，项目乙在承台附近出现两条裂缝；第七天底板基本不发热，两个项目都没有新增加裂缝，现场实体回弹强度均达到80%以上。分析对比两个项目的配合比和施工养护工艺，项目甲均优于项目乙，按道理项目乙没有覆膜，雨水直接接触混凝土表面，更容易成生温差裂缝，但实际上没有发生温差裂缝。和部分砼行一起分析原因，两个项目最大的差异就是项目乙有专业团队进行了钢筋优化，项目甲没有进行钢筋优化，可能是项目甲形成了超筋破坏。

1.3 混凝土裂缝在浇筑后几个月至几年内出现

混凝土在浇筑后一个月至几年内出现裂缝，最主要的形成原因有：结构变形和有害化学物质侵蚀等方面。

结构变形造成的混凝土裂缝主要因素有基础不均匀沉降、荷载（动载）过大、材料弹性模数不同步、伸缩缝及后浇带变形、热胀冷缩变形等。结构变形造成的混凝土开裂已经不是混凝土质量所能控制的，需要进行专业的加固和修补处理。

有害化学物质侵蚀造成的混凝土开裂主要形式有：酸雨侵蚀造成的混凝土表面风化开裂、氯离子侵蚀钢筋造成混凝土膨胀开裂、硫酸根等有害化学物质造成的剥离、甚至正常环境下的混凝土碳化等。有害化学物质侵蚀造成的开裂是长期的、缓慢的混凝土老化问题，很难从根本上得到控制，只能找出有害化学物质的来源，切断或中和化学反应途径，减轻侵蚀程度从而延长混凝土寿命。

2 结语

混凝土裂缝问题越来越普遍，已经成为工程质量的一种通病。一方面，现在用于混凝土中的材料，从最初的三种变成了五种甚至多种的复合材料。材料的多样性，加剧了混凝土自身出现裂缝的机率。因此，使用任何一种材料，我们都要小心谨慎，不仅仅要关注材料本身对混凝土强度的影响，更要关注材料对混凝土耐久性的影响。另一方面，现在钢筋混凝土结构在施工过程中，普遍存在加水浇筑、工序不规范、养护不及时（甚至不养护）、赶工期抢进度等各种危害混凝土结构的不良施工工艺。

混凝土出现裂缝的原因很复杂，就目前而言已经涉及到结构设计、工程施工、建筑材料、化学分析等多种学科，想要从根源上解决，需要进行跨学科、跨单位合作。限于个人学识储备和工作单位对关注问题角度的限制，在此提出一些个人浅见，抛砖引玉，希望广大建筑同行能找到更切实可行的解决方法。