混凝土裂缝的控制技术研究

万 勤

0 引言

目前的土木建筑工程，以混凝土结构占主导地位，混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。混凝土裂缝一般有三种状态:静止裂缝，活动裂缝，正在发展的裂缝。混凝土裂缝处理方法的选择一般要考虑以下主要因素:判断裂缝是活动的还是静止的;修补的主要目的是什么;是否需要加固处理;裂缝产生的主要原因是什么;裂缝未来的变化(数值和方向)如何。

本文在分析工程中大面积混凝土早期裂缝产生原因的基础上，结合具体工程施工实践，探讨了混凝土早期裂缝的预防控制技术，分析了广场工程中伸缩缝的选型方法和应用技术。

1 混凝土裂缝产生的原因与分析

1.1 温度变化引起的裂缝

由于混凝土具有热胀冷缩的性质，在混凝土硬化初期，水泥的水解水化反应放出较多的热量。混凝土本身又是热的不良导体，散热缓慢，因而混凝土内部的温度高，有时温差可达50℃ ～70℃。这将使内部混凝土产生显著的体积膨胀，而外部混凝土随着气温降低却收缩，尤其是受到气温、湿度、风等突变影响，收缩更大。此时，内部混凝土膨胀和外部混凝土收缩的相互制约，对外部混凝土产生很大的拉应力，当外部混凝土所受的拉应力超过混凝土当时的极限抗拉强度，将产生裂缝。

1.2 混凝土干缩导致的裂缝

干缩是指混凝土凝结后，出现体积减缩的现象。这主要是混凝土因水分的散失引起的，且这种收缩是长期持久的。混凝土在干燥的空气中硬化，由于水分的逐渐蒸发，体积逐渐干缩，这种干缩往往是表面较大，内部较小，所以常在表面产生许多微细缝。

1.3 水泥的水解水化反应引起收缩裂缝

水泥的水解水化反应所生产的水化物体积变小，形成相对收缩，是一种化学反应收缩，从而引起混凝土早期裂缝的产生。在混凝土早凝阶段，体积收缩随龄期的增长而增大，但当龄期达到40 d后，随着水泥的水解水化反应的逐步完成，这种收缩渐趋稳定，影响相对较小。

1.4 沉降收缩裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，裂缝呈梭形，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或成30°～45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度0.3mm～0.4mm，受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

1.5 施工原因引起的裂缝

1)因搅拌不足或过分，振捣不密实，而造成混凝土强度不足，易导致早期开裂、断板。因某些原因使混凝土浇筑作业中断，而且再浇筑时未按施工缝处理，新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致，形成一条不规则的接缝。养护不及时，尤其是在气温高、温度小、风速大的不利条件下，就会使混凝土表面水分蒸发太快，从而形成干缩裂缝。还有就是切缝深度不足，造成混凝土内应力集中，在混凝土薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。

2)基层标高失控，造成路面厚度不均，过薄或厚薄交接处将成为薄弱断裂，在混凝土收缩时，难以承受拉应力而开裂;基层干燥会吸收混凝土拌和物的水分使底部混凝土失水，强度降低，导致混凝土开裂;在一些易发生路基不均匀沉降的部位，如填挖交接处、新老路基交接处、软弱地基等部位，也会导致混凝土路面的开裂。

2 混凝土裂缝的控制技术及应用

本部分主要结合具体广场工程实践，深入探讨实际工程施工中的混凝土裂缝控制技术。

2.1 工程概况

本广场工程占地11万m2，共铺贴广场砖36840 m2，各类花岗岩 11490 m2，雨化石 1580 m2，青条板 1990 m2，机刨板 3275 m2，其中心广场面积为25434 m2，混凝土面积16600 m2。

2.2 施工的预防控制措施

1)施工温度的控制。

中心广场大面积混凝土的浇筑都是在10月份，浇筑的温度一般都低于30℃。混凝土在修整抹面后，用麻袋覆盖，以防止白天和夜晚的温度急骤变化而产生贯穿裂缝，并且要保持表面温度，减少表面蒸发。

2)混凝土材料的选择。

为防止产生早期裂缝，应合理选用水化热低，干缩性小的普通硅酸盐水泥。在该工程中监理和甲方相互配合，多次对到达现场的水泥进行抽样，送往市建工局检测中心检验，结果满足要求;还要控制好现场材料的级配、水灰比、用水量，要求施工单位严格按照设计施工配合比施工。整个工程全部采用碎石、砂和自来水，对表面有泥土等杂质的碎石进行清洗，对干燥的碎石也要浇水湿润，以减少材料中的杂质对混凝土质量的影响。

3)施工方法和施工工艺的控制。

应严格控制好基层的标高及平整度，按照设计要求用水准仪对场地内挖填土的标高进行严格控制，并用碾压机对场地进行平整，使其压实质量达到规定的数值。确保厚度均匀，强度均匀。

混凝土在浇筑过程中，用人工摊铺，严禁抛掷，应该用铁锹反扣，从而防止混凝土拌和物的离析。在施工过程中，监理和甲方要求施工单位将混凝土均匀摊铺，不允许工作面参差不齐，影响振捣，并且对混凝土的浇捣，须均匀有序的进行，不能杂乱无章的随意振捣，不允许出现过振或漏振，从而导致混凝土强度不均匀;在混凝土振捣密实后，再用平板振动器纵横交错地振捣，最后用振动梁托平。

4)伸缩缝的应用及控制。

因为整个广场是一个圆形的形状，伸缩缝的设置不仅要在径向设置，还要沿圆周方向设置，如图1所示。

为了保证整个广场铺地的美观，径向伸缩缝是一条贯穿的直线，圆周方向的伸缩缝是一个圆曲线，伸缩缝每隔5 m设置一道;在施工过程中，施工缝未处理好的，也应设置伸缩缝;在与软弱地基交接处，应设置伸缩缝。

在要求设置伸缩缝处，先将“▽”形入口的铁制压板用振动梁压入，随后提出，用备好的木制三夹板嵌入，并在两侧模板上做好嵌条的记号，然后进行表面修整，收光抹平，待初凝硬化后，可用切缝机沿记号锯开，缝宽为3mm～5mm，这样可以引导混凝土早期裂缝沿木制夹板裂开，便于切割，节约了经费，保证槽口边缘无损伤。

3 结语

本文总结了大面积混凝土早期裂缝产生的主要原因，结合具体工程实践，探讨了裂缝的预防和控制技术，分析了伸缩缝的应用和控制技术，可为类似的工程设计和施工提供有益的参考作用。

当然，在实际中每个工程都各有特点，各不相同，在实践中一定要灵活地掌握，加以区别，有针对性地采取相应措施。只要我们广大工程技术人员在思想上重视，技术施工中加强防范措施，混凝土路面早期裂缝的问题是可以处理好的。

［1］王金凤，佟 伟.混凝土工程中裂缝的预防及处理［J］.北方交通，2010(8):50-51.

［2］杨太生.施工原因造成的混凝土开裂的防治［J］.建材技术与应用，2010(9):11-13.

［3］周晓龙.浅谈混凝土裂缝及其预防［J］.科技情报开发与经济，2010，20(25):221-222.

［4］黄士元.混凝土早期裂纹的成因及防治［J］.混凝土，2000(7):3-6.