混凝土裂缝控制与防治的探讨

张春梅

(淮北市建筑勘察设计研究院有限公司，安徽 淮北235000)

1 裂缝产生的主要原因

裂缝的产生大概可以分为以下的几种情况：

1.1 由材料质量引起的裂缝

水泥安定性不合格，砂石级配差、砂太细，砂石中含泥量太大，使用了反应性骨料或风化岩，不适当地掺用氯盐，不按规范要求设置钢筋。

1.2 由建筑和构造不良引起的裂缝

平面布置不合理，结构构造措施不力，变形缝设置不当，构造钢筋不足。

1.3 结构设计失误引起的裂缝

受拉钢筋截面积太小或设计无抗裂要求，抗剪强度不足（混凝土强度不足或抗剪钢筋少，混凝土截面积太小，抗扭能力不足，抗冲切能力不足。

1.4 地基变形引起的裂缝

房屋一端沉降大，房屋两端沉降大于中间，地基局部沉降过大，地面荷载过大。

1.5 施工工艺不当或质量差引起的裂缝

混凝土配合比不良，模板变形，浇筑顺序或浇筑方法不当，浇筑速度过快，模板支撑沉陷，出现冷缝又不做适当处理，钢筋保护层过小、过大，养护差，早期收缩过大，早期受震、受冻，过早加载或施工超载，构件运输吊装工艺不当，滑模工艺不当，混凝土达不到设计强度等。

1.6 温度影响引起的裂缝

水泥水化热引起过大的温差，屋盖受热膨胀或降温收缩，高温作用，温度骤降。

1.7 混凝土收缩引起的裂缝

混凝土凝固后表面失水过快，硬化后收缩等等。

2 裂缝的控制与预防措施

(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

(2)水泥用量是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(3)混凝土的干缩受水灰比（w/c）的影响较大，水泥用量一定时，水灰比选用越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用。同时掺加合适的减水剂。

(4)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土抗裂性能。

(5)掺减水防裂剂后混凝土缓凝,时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(6)在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度,大幅度提高混凝土的抗裂性能。

(7)混凝土的浇筑:大体混凝土浇筑主要有三种方式:其一,分层平行推进;其二,分层斜面推进;其三,分层交错推进方式。需要根据混凝土浇筑量、构件形式、混凝土浇筑方式等进行确认。分层浇筑可以增大散热面积,保证施工质量。

(8)混凝土的振捣:实行快插慢拔、分层振捣的振捣方法。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。通过二次振捣可以使混凝土更加密实,对提高混凝土的抗拉能力很有力;

(9)加强混凝土的养护和温度监测

混凝土养护是保证混凝土质量一道十分重要工序,必须认真切实做好。要在混凝土表面盖薄膜或草、麻袋,保证混凝土表面充分潮湿。大体积混凝土养护过程中,应对混凝土浇筑块体的内表温度、顶面及底面温度,室外气温进行监测。根据监测结果对养护措施做出相应的调整,确保温控指标的要求。施工中,常用混凝土温度测定仪实行24h监控,监控期一般为15d,测温时应做好记录。

另外还要对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固，保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀，防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序，在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

3 大体积混凝土裂缝产生原因及控制措施

由于大体积混凝土结构温度裂缝与骨料品种、配合比、外加剂掺合料、浇筑温度、浇筑顺序、外界气温、保温措施、养护条件等直接有关,施工过程中存在很多的不定性,理论计算很难完全反映实际情况,因此必须进行工程实时监控。

混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。另外,还有自生收缩和炭化收缩。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏。大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78°以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。

控制措施要选择合适水泥和严格控制水泥用量,需严格控制骨料级配和水泥量,应选择优化配合比,采用切实可行的施工工艺,严格控制混凝土入模温度,加适当预埋件,改进施工技术,加强砼浇筑后的养护,加强技术管理,加强混凝土的测温工作。

结语：综上所述,混凝土是一种组成材料多样化、各组成材料间物理化学作用的变化多的复合建筑材料，从而导致了混凝土的物理力学性能与很多因素有关，也就致使裂缝的产生很难避免，我们只有仔细的分析裂缝产生的因素并对其制定相应的针对措施，严格执行、科学管理，从而尽可能大的减少裂缝的产生，为建筑的美观和安全性打好基础！

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[3]叶琳昌，沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑出版社，2004.

[4]GB50204，混凝土结构工程施工质量验收规范.

[5]GB50010-2002，混凝土结构设计规范.

[6]GB50011-2010，建筑抗震设计规范.