浅谈混凝土结构施工中裂缝控制

邵永生

关 键 词：混凝土，裂缝，施工

摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题進行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

正 文：

众所周知，钢筋混凝土结构是一种耐久性较好的结构体系，但是由于混凝土的均质性较差，抗拉强度较低，又有膨胀收缩、徐变等特性，加之在实际工程中，往往由于施工过程控制不严、设计考虑不周、使用不当等原因，致使混凝土结构出现不同程度的裂缝，给结构造成一定的损伤，影响建筑物的正常使用，有些裂缝则危及结构的安全，甚至造成建筑物的严重破坏或倒塌。防止和减轻混凝土裂缝对建筑物的损害，正确“诊断”混凝土裂缝形成的原因，提出切实有效的“防治”方法，是至关重要的。下面一起来分析混凝土裂缝的形成原因：

一、混凝土裂缝类型

1、沉陷裂缝

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。裂缝宽度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。

2、温差裂缝

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，使得混凝土结构内外出现较大的温差，这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

3、干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

混凝土结构施工过程中常见的裂缝有十几种类型，但其特点和形成规律各不相同，在实际工程中，往往裂缝形成的原因是多种因素造成的，因此分清主次因素，对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”，对于防止混凝土结构裂缝才是至关重要的，才能对症下药，减少或避免有害裂缝的发生。下面一起探讨裂缝的的控制。

二、控制措施

混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。混凝土的裂缝一般都发生在早期，所产生的裂缝主要是塑性收缩裂缝、沉降裂缝及收缩裂缝，而在后期所产生的裂缝与结构设计及材料的应用有关。大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的，而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。

由于混凝土自身所具有的一些特点，从原材料到施工工艺等诸多因素都会对混凝土发生直接的影响，所以控制混凝土的裂缝应综合从各个方面综合考虑，把好可能对其发生影响的各道关，主要有以下4个方面。

1、混凝土的配合比设计

为有效控制和预防混凝土裂缝的发生，应根据工程所处条件，对砂率、水灰比、水泥用量及掺和料用量等进行优化设计，选择最优方案。

适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用。混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。对泵送混凝土来说，过高的砂率不仅不能增加混凝土的泵送性能，反而由于混凝土变得粘稠其内摩擦阻力的增大导致混凝土的扩展性能下降，流动性也下降；同时在结构表层也容易产生较厚的砂浆层，这对混凝土的抗裂是不利的，所以用于顶板的预拌混凝土，其砂率应根据泵送高度、泵程以及混凝土标号等条件考虑，以38-42%为宜。而且由于砂率减小使粗骨料含量增大，在相同条件下混凝土的弹性模量较高，收缩量较小，而且由于粗骨料对收缩的约束作用，可减少开裂的可能。

水泥浆体失去水分时所引起的自身收缩及塑性收缩对混凝土的裂缝有影响。混凝土中水泥用量的增加、用水量的增大使水泥浆体积增大，会使混凝土的干缩增大，从而引起混凝土干缩裂缝及塑性收缩裂缝。在进行配合比设计时应在满足强度要求的前提下，应选择最佳的水泥用量，选用水化热和收缩小的水泥（如矿渣水泥），可有效地减少混凝土的裂缝。

2、坍落度

预拌混凝土一般都要求有较大的坍落度。对预拌混凝土来说由于坍落度大而导致的混凝土裂缝是其无法从自身克服的缺陷。流动性大的混凝土其相对沉缩变形几乎超过普通混凝土干缩变形的30-60倍，是十分可观的。如果混凝土混合料过稀，坍落度过大，混凝土沉陷量会很高，同时由于水灰比的增大，导致混凝土收缩的增大，使混凝土产生沉陷裂缝及收缩裂缝。

特别是在夏季浇筑混凝土，混凝土的坍落度损失较大，有的施工单位为了片面追求施工的方便，往往使混凝土的出机坍落度比设计增大很多，甚至往混凝土中任意加水，这些做法不仅使混凝土的性能劣化，而且由于坍落度增大会使混凝土的塑性收缩增大，在捣棒的作用下，空气与水滞留在钢筋与粗骨料下方，浇筑后的混凝土表面有很厚一层稀浆层，其内部疏松，水灰比高于下部混凝土，并可能引起钢筋上部的混凝土开裂。所以施工中应使混凝土的坍落度尽可能小，一般只需要满足泵送需要则可，并严禁浇筑过程中往混凝土中任意加水及外加剂。

3、控制温度

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；

4、养护

不同的养护可使结构的抗裂能力成倍地变化，不当的养护会造成强度损失，充分的养护是保证混凝土不致裂缝的必要条件。梁板结构由于暴露面积较大，良好的供湿养护是非常重要的。对养护不良的混凝土梁板结构，除会影响混凝土的强度之外，还会导致混凝土产生表面裂缝。

在炎热季节施工，顶板在浇筑后常出现一些沿着钢筋的裂缝，这些裂缝宽度不大，分布主要沿着钢筋方向。分析其原因是由于在夏季施工时，由于气温较高，尤其在阳光直射下，新浇筑混凝土的失水很快，较大湿度梯度而引起的差异收缩是引起裂缝的主要原因。为此应避免在强烈的阳光下浇筑混凝土，如条件不允许，应做好表面的覆盖，并在混凝土终凝之后，即开始浇水养护，对粉煤灰混凝土更应加强早期养护。

三、结束语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：

[1] 宋素萍.常见的混凝土施工裂缝种类及控制方法[J].山西建筑,2007,(17).

[2] 田运来,王庆,黄颜.钢筋混凝土结构的裂缝成因浅析[J].科技促进发展,2009,(08).

[3] 郭仕万，肖欣，赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技，2000.11.

[4] 鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002.7.