冬期施工混凝土裂缝的产生及控制

朱玉红

（黑龙江，哈尔滨，150000）

冬期施工混凝土裂缝的产生及控制

朱玉红

（黑龙江，哈尔滨，150000）

我省地处寒冷地区，并且冬期较长，进入冬季以后一些工程仍需继续施工，难免涉及混凝土冬期施工，一些构件由于施工人员对冬期施工知识掌握不足，所以当构件拆模后，往往表面出现大大小小不同的裂缝，为预防这种裂缝的出现，现分析如下：

一、混凝土冬施裂缝出现三个时期

1、初期阶段裂缝：此时是混凝土浇筑成型后的升温期，由于水泥的水化热的作用，成型后的 2-3d，构件内的温度升高，形成内热外冷，表面限制内部的热胀约束力，若此拉力超过混凝土的实际抗拉强度时即出现裂缝。在较大面积的混凝土施工时，多采用控制结构内外温差的方法来控制这种裂缝的出现，一般温差控制在25℃为宜。

2、中期阶段裂缝：此时是水泥水化热降温期，当温度升到顶后再逐渐下降。由于降温构件内部收缩率较大，外部又给较大的约束力，当超过混凝土此时的抗拉强度时，构件即产生裂缝。

3、后期阶段裂缝：此时水泥水化热大部分已经完成，因此构件内的热胀降温已趋平衡，所以只受环境气温变化产生微小的变化，例如：有些部位受热源烘烤，露天部分寒风袭击，引起裂缝，缝宽多数不大于0.2mm。

上述三个时期裂缝出现、发展都受温度的变化面影响，施工后突然遭受寒流的袭击，会引起构件表面裂缝的增加。

二、早期受冻形成的危害

新成型的结构体最容易受冻害的部位是块体的四周表面、各小块体的棱角、新旧混凝土接槎处、施工时停歇处及施工时接槎处，受冻部位的强度增长显著下降，达到龄期的抗压强度约降低30%～45%；60d的抗压强度约降低50%～60%。受冻后的混凝土在很小的水压下便会出现渗漏，结构的防水能力大大降低。受冻后的混凝土的抗拉强度受影响更大，降低幅度在 70%-80%，早期受冻的混凝土，即使在后期增加养护期，强度也不会有所提高。当施工采取分层间歇浇筑时，较大面积的新旧接槎部位的强度和不透水性将遭受到严重的损坏。结构面层遭受冻害则出现：表面酥松、剥落、露筋、预埋件松动等现象。

三、冬期施工

按照规范对冬施的具体规定和北方各地的实施经验，在施工期内连续5d平均气温在 5℃以下，即应按冬期施工对待。这样的规定主要是由拌合水的冷胀热缩特性决定的，当刚拌合的混合料进入负温时，水冻成冰则体积增大，混凝土无强度，在胀推力作用下混凝土遭受破坏。为了能在负温下达到相同的施工效果，人们进行了长期的多方面探索，在失败中找出有效的方法措施，保证施工的成品能正常水化达到需要的强度。一方面能合硬化的混凝土在正温中获得临界以上强度；另一方面在拌合料中掺入早强防冻剂使混凝土强度能在负温下继续增长。

四、裂缝产生的一般原因

1、保温措施不当：施工前准备不当，未按需要备好保温材料，对突然降温无预防措施，使浇筑后的成品成其是像墙板薄件、梁柱等结构的表面及棱角的边缘受到冷冻。

2、浇筑的方法欠周到：当浇筑大体积混凝土时，未采取技术措施和热工计算，就盲目采用分层大间歇的工艺方法浇筑，这样在施工缝处必然会使温度降至0℃以下而成为一条冷缝，使新旧接槎处成为一道薄弱层，其强度很低而透水性较好，这在整体基础中是不允许的。

3、拆模板过早或失去保温措施：模板拆除在负温下不宜过早，应核算当结构达到临界强度或5MPa以上时再拆除，拆除后及时保温防护。

4、骨料选择：当砂、石料外表不干净且成冻块时，原材料的配料就不稳定。

5、计量意识差：因为搅拌时容易在拌合时另外加水，加大流动性和水灰比，导致浇筑后的表面出现浮水，骨料下沉而水浆上浮，尤其在水平筋下面聚集一层浮水，无浆包裹，必然导致表面疏松，气孔和裂缝严重。

6、乱掺毛石：为节约水泥而任意掺加毛石，将会造成混凝土的脆性和空隙，级配不均强度降低，降低抗冻性能。

7、振捣不密实：振捣不密实会造成周围及内部不密实，整体性受严重影响，尤其对有抗渗要求的混凝土，其后果是不堪设想的。

8、未提高一级强度：冬期施工为保证质量，适当提高混凝土强度等级是有益的，掺加早强剂加快提高早期强度是必要的，但必须注意的是：任意增加水泥和早强剂都会不同程度的增加收缩量，增加裂缝的可能性大。

9、构造的不合理：对冬施工程的配筋应有考虑。从设计角度考虑，增加钢筋表面积和配筋量对减少结构裂缝十分有利。为此，在可能的情况下把大直径大间距改为小直径和加密间距更合理。

五、冬施混凝土的裂缝控制

1、控制结构内外温差梯度：当砼浇成后的2-3天，由于水化热使温度上升，形成外冷内热，出现自然约束力。如拉应力大于自身强度时则出现裂缝为此，当浇筑大体积混凝土时要采取保温措施，严格控制内外存在的温差梯度不高于 25℃，许多大体积结构基础成功的经验证明了这种措施的成效。

2、安排浇筑工序合理：当一次浇筑量较大时必须考虑施工程序。如采用薄层浇筑，密实度有保证，也会降低温差，对强度也有利。为此如采用分层浇筑时每层厚度不超过400mm，裂缝会少；若分层大，间歇施工接槎要认真处理。赶浆一次浇筑整体性好，无接槎，但下部振捣和内部高温需采取保证措施。

3、延长拆模时间：为保证质量和外观不损伤，冬施不应考虑模板的周转次数，时间越长会越有利。混凝土在90天以后收缩量就很小了。在设备基础的预留孔洞处，可利用预制件作为洞壁，使该部分在早期就具有较高强度，也可作为大体积的降温孔以降低中间高温，对控制表面裂缝有较好的效果。

4、保证原材料的质量：无数实践表明，原材料对保证质量的作用是关键的，提前准备好砂石骨料的规格、级配、标号的抽检不容忽视，这对改善和易性和减少开裂是重要的。

5、应提高一级强度等级：选择适当的外加剂复合使用，既可使混凝土在低温下水化，又可提前达到临界强度。当浇筑大型设备基础时，要考虑安装在较晚的时间进行，可以利用后期强度，这样在不降低水泥用量的情况下相反却提高了强度，更减少了收缩，对抗裂性有利。

6、控制好用水量：通常情况下混凝土的收缩量与水灰比成正比，冬期施工必须将水灰比控制在0.5以下，坍落度小于20mm，选用高标号水泥将减少收缩裂缝。

7、加密布置筋：在结构上层加密布筋骨对减少开裂的数量、长度和深度效果最明显。作为设计部门应为施工和结构考虑，将大直径筋改为小直径密布，同时在结构的截面变化处及其较薄弱断面适当增加构造网片来减少开裂。

8、加强保温：冬施的保温重要性人们共知，其方法措施较多，以表面覆盖为例，用效果放热系数β来评定。放热系数越小其保温效果越好，据一些资料介绍，在风速、温度等条件基本相同时，采用草袋β=2.5、油布β=3.6、帆布β=5.3、裸露表面β=10.3。从这几种过去常用的材料看出，价廉的草袋不失为保温的优质材料。

由于地域、气候条件的不同，采取保温的方法也不尽相同，如北方用草袋及矿物棉保温而较暖地区采用压砂和积水保温，因地而异，均为传统的好方法。

TU687

1674-3954（2011）03-0026-01

朱玉红，性别：女， ，出生年月：1981.10。2001年7月参加工作。 原为黑龙江农垦建工有限公司职工，现档案存于黑龙江省农垦哈尔滨就业服务中心。