【摘要】文章通过对工程建设中的混凝土板裂缝产生原因进行分析，阐述了混凝土板裂缝的几点防控措施，并对裂缝处理界限进行了分析、建议，以供参考。 【关健词】建筑；混凝土板；裂缝成因；防控措施；建议
1 混凝土板裂缝产生原因
1.1 大体积混凝土板裂缝
1.1.1 表面裂缝的原因
（1）内外温差。混凝土浇筑后，短期热量不能散发而造成混凝土内部温度升高，混凝土中心温度和表面温度之差即为内外温差，这种温差导致混凝土表面产生拉应力，拉应力值随温差加大而增大，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，表面即产生裂缝。
（2）温度陡降。冷空气影响、暴雨袭击、拆模或撤除保温层等均可导致混凝土表面温度突然下降，由于这种温差形成的温度应力时间短，应力松弛影响小，更容易造成混凝土裂缝。
（3）混凝土收缩。混凝土表面干缩快，内部干缩慢，表面的干缩受到内部混凝土的约束，因而在表面产生拉应力，这是造成表面裂缝的重要原因之一。表面裂缝的产生和发展，往往是以上三种因素相互或共同作用的结果，其中（2），（3）两种原因叠加，更易造成裂缝或使裂缝更严重。
1.1.2内部裂缝或贯穿裂缝的成因
大体积混凝土板浇筑后内部温度变化的一般规律是开始几天（如7～10 d）升温，然后有几天（3～7 d）恒温，以后降温，降至与环境温度一致的时间，随板厚、散热条件（覆盖材料品种及厚度）的不同而变化，一般需要15 d以上的时间。
当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时，由于基岩或老混凝土的压缩模量（弹性模量）较高，混凝土因温度变化产生的变形受到基岩（老混凝土）的约束，而在新浇混凝土内部形成温度应力。在升温阶段，约束阻止新浇混凝土的温度膨胀变形，在混凝土内产生压应力；而在降温阶段，新浇混凝土收缩（降温收缩与干缩）因存在较强大的地基或基础的约束而不能自由收缩，在新浇混凝土内形成拉应力。由于升温较快，此时新浇混凝土的弹性模量较低，且徐变影响又较大，因此压应力较小，但是经过恒温阶段的降温时，新浇混凝土的弹性模量已较高，形成的拉应力也较大，除抵消升温产生的压应力外，混凝土内部还存在较高的拉应力，而导致产生内部裂缝。当结构厚度较小且约束较大时，拉应力分布比较均匀，产生贯穿全断面的裂缝。
1.2 非大体积混凝土板裂缝
混凝土板的厚度不大时，水泥水化热造成板内温度升高值较小，导致板裂缝的主要原因有以下三个。
1.2.1 混凝土干缩导致表面裂缝
混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，称之为干缩或收缩。新浇筑混凝土水分的散失是不均匀的，一般情况下，板外露表面水分散失快，内部散失慢，因此出现不均匀干缩，这种干缩差在板表面形成拉应力，当拉应力超过混凝土当时的抗拉强度时，就产生干缩裂缝。当养护不良时，这种裂缝尤其明显或严重。
1.2.2 混凝土收缩造成板贯穿性裂缝
一般钢筋混凝土的收缩率为0.15‰～0.2‰，混凝土为0.2‰～0.4‰，而混凝土的极限拉应变仅为0.1‰～0.15‰，对比这些数据，显而易见干缩较易造成混凝土开裂。如以一块长为30m的钢筋混凝土板为例，其总收缩量可达4.5～6.0 mm，而混凝土开裂时的极限拉应变很小，只要板底对后浇混凝土存在足够大的约束，就可能产生贯穿性的板裂缝。
1.2.3 混凝土温度收缩
非大体积混凝土板的温度收缩导致混凝土开裂的问题，常被忽视。我国大部分地区正常季节施工期，混凝土浇筑温度在20～25℃较常见，在夏季有时甚至超过30℃，但是这些板的使用温度一般只有10～15℃，甚至更低，尤其需注意的是秋末、冬初浇筑的板，混凝土浇筑后不久板内温度迅速下降，又未及时采取适当的保护措施，板内温度大幅下降造成混凝土裂缝，这是因为混凝土因温度变化的线膨胀系数为1×10-5/℃。同样以一块30m长的板为例，假设板内温度从混凝土浇筑温度降至最低的温差为20℃，其总的温度收缩值为6mm左右，前面已述及混凝土的极限拉应变很小，只要存在足够的约束，如此温度收缩足以使板开裂。
2 混凝土板裂缝的防控
2.1 工程现况中常见问题
目前在建工程中较常见的问题有下述几个。
2.1.1 混凝土设计强度等级过高。
2.1.2 混凝土的施工配制强度储备过大。
2.1.3 混凝土拌合物坍落度过大。
2.1.4 原材料使用不当。如水泥强度与混凝土强度之比偏小；砂、石质量差，突出反映在级配差、含泥量偏高；不使用高效减水剂或使用不当等。
2.1.5 施工技术措施缺失或错误。如混凝土运输过程中，坍落度损失过大；浇筑方法不当，造成混凝土板面松顶现象严重；施工组织管理失误，出现混凝土冷缝；施工养护不良，以及没有及时回填土等导致板长期裸露。
2.2 防控措施建议
2.2.1 设计方面
（1）不宜选择过高的混凝土强度等级。板作为受弯构件，混凝土强度等级高低对板的承载性能影响较小；高强混凝土虽能提高抗裂能力，但水泥用量加大往往带来更多不利影响。
（2）参照《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）的有关规定，适当设置后浇带，并规定合理的浇筑时间。
（3）板上面的配筋建议采用密间距、小直径，防止表面开裂。
2.2.2 混凝土原材料选用方面
（1）选用早强、低收缩水泥；水泥强度等级不宜偏低，防止水泥用量过多带来较大的收缩。
（2）砂宜用中、粗砂，含泥量不要任意突破规范的规定。
（3）一般碎石比卵石配制的混凝土抗裂性能好；尽可能选用允许的大粒径和级配良好的石子，以减小水泥用量；含泥量应严格控制，超过规定的应冲洗。
（4）外加剂。选用高效减水剂降低水泥用量；选用改善抗裂性能的外加剂，如纤维素微膨胀剂等。
2.2.3 混凝土供应方面
（1）选用技术先进、质量可靠的预拌混凝土供应商。
（2）混凝土施工配制强度的确定，应执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002） 的有关规定。
（3）防止片面追求施工方便而采用过大的坍落度。
2.2.4 施工技术措施方面
（1）施工方案中的混凝土运输的转载次数最少，运输时间最短。泵送混凝土严格执行施工规范的有关规定。
（2）混凝土的浇筑应合理分段、分层进行，使混凝土沿高度均匀上升，避免采用斜向分层浇筑，减轻板混凝土的松顶现象。
（3）在合理分段分层的前提下，防止产生冷缝，确保混凝土的密实度。
（4）除按规范要求覆盖浇水养护外，大体积混凝土还应按合理的温度控制方案实施。
3 裂缝处理界限的分析与建议
3.1 工程实践
考虑裂缝对钢筋锈蚀和结构耐久性的影响，以下内容可供参考。
（1）混凝土结构设计规范修订组及耐久性专题组对裂缝调查的结果：不论裂缝宽度大小、使用时间长短及地区湿度的差异，凡构件上不出现结露或水膜时，裂缝处的钢筋均未见明显的锈蚀。
（2）许多调查资料表明：在室内正常环境下使用时，裂缝宽度大于0.5 mm，混凝土碳化深度已达钢筋，使用20余年的结构构件的钢筋仍无锈蚀。而在露天或室内潮湿环境下，使用10～70年的有裂缝构件调查结果显示，裂缝处的钢筋均有不同程度的锈蚀，当裂缝宽度小于0.2mm 时，仅见表面轻微锈蚀。
3.2 对混凝土裂缝处理界限的几点建议
（1）裂缝是否允许，是否需要处理，须符合工程设计要求。对不允许有裂缝的工程，所有裂缝均应处理；对允许有裂缝的结构构件， 其缝宽不超过国家标准的规定时，一般不需专门处理。
（2）建议建筑物交工验收时，按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）第3.3.4条和《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）规定执行，使用中按《危险房屋鉴定标准》（JGJ 125-1999）规定执行，不要任意突破规范标准的规定。
（3）重视裂缝性质的鉴别和使用功能的检测，在此基础上，通过协商使参与建设的各方（设计、施工、监理、业主等）达成共识，以此来界定严重缺陷类裂缝。
参考文献
[1]王赫.建筑工程质量事故分析与防治［M］.第3版.北京：中国建筑工业出版社，2008.
作者简介：
汪宪伟，男，1983年1月出生，土木工程专业，助理工程师，现主要从事土建工程施工现场技术管理工作。