如何避免和减少混凝土裂缝

洪晓雨

摘 要：对混凝土浇筑后出现的各种裂缝进行原因分析，结合多家建筑企业施工工程中的实际经验，针对性地提出多措施的解决办法。

关键词：裂缝；解决措施；配合比；级配；养护

随着社会的不断发展进步，混凝土越来越成为人类生活中不可或缺的极其重要的建筑材料，而且广泛用于全世界各类建筑工程，混凝土构筑物现在已经成为我们身边随处可见的风景。

1 干缩裂缝

在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右，水泥浆中水分的蒸发会造成干缩裂缝。干缩裂缝还因混凝土内外水分蒸发程度不同而不同：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。影响混凝土干缩变形的主要因素为水泥品种、混凝土的配合比和养护条件。现浇较大体积的混凝土平面部位比较多见。

解决措施：一是选用干缩较小的水泥品种：普通水泥的干缩要低于矿渣水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是合理调整混凝土的配合比：采用低水灰比，低单方水泥和低用水量，同时还宜尽量采用粗砂；在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，用时掺入合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量，必要时请有资质的技术人员进行现场配比；有时使用早强剂可适当提高混凝土的抗拉强度，但干缩也随之加大，因此，应以提高抗裂安全为目的，综合考虑水灰比和早强剂的比例后采取措施。三是施工时应掌握正确的振捣方法，确保混凝土的密实，同时还要避免过振捣，以免出现骨料向下、水分提出而产生离析、砂溜现象。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要及时并适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是采用合理的设计构造措施：合理设置伸缩缝，减轻约束作用，缩小约束范围[2]。同时薄壁构件的配筋采用小直径，增加布筋密度的方式，以减少干缩裂缝。

2 塑性收缩裂缝

混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

解决措施：一是选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的砂，减小空隙率和砂率，同时要捣固密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水至湿透，避免吸收混凝土中的水分。四是混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日曝晒，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在气温高或风速大的天气施工，要设置遮阳和挡风设施，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润，大面积混凝土宜浇完一段，养护一段.在炎热季节，要加强表面的抹压和养护工作。六、出现裂缝后，如混凝土仍保持塑性，可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除，再加强覆盖养护；如混凝土硬化，可向裂缝内装入干水泥粉，或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理；对于预制构件，也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

3 沉陷裂缝

由于结构、构件下面地基软硬不均，或局部存在软弱土未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇筑后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝； 现场平卧预制构件底模部分承力在回填土上，由于养护时浸水局部下沉，而构件侧向刚度差，因此在腹杆件或梁的侧面常产生裂缝；模板刚度不足，或模板支撑间距过大或底部支撑在的松软土上；混凝土未达到一定强度，过早拆模，都常常导致不均匀沉降裂缝出现；结构各部荷载悬殊较大，未作必要的加强处理，混凝土浇筑后，因地基受力不均匀，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致出现裂缝。另外由于混凝土钢筋保护层较薄、混凝土坍落度较大以及混凝土表面收浆不好，也會导致出现沉陷裂缝。

解决措施：一是对松软土、填土地基，在上部结构施工前进行必要的夯实和加固，避免直接在软弱土或填土上平卧制作较薄预制构件。二是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。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡，构件制作场地周围应做好排水设施，并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基。四是拆模时间应按规定执行，模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后顺序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。六、对于载荷悬殊的结构，应适当增设构造钢筋予以加强，以避免不均匀下沉造成应力集中。如出现沉陷裂缝，应根据裂缝严重程度，进行适当的加固处理，如设钢筋混凝土围套、加钢套箍等。

4 温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。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，大量的水化热聚集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，这样就形成内外的较大温差，该较大的温差会造成内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，或者混凝土受到寒潮的袭击时往往会产生裂缝，这种裂缝通常只发生在混凝土表面较浅的范围内。

解决措施：一是合理选择水泥品种和控制水泥用量以降低水化热温升。宜用掺混合材料的硅酸盐水泥，如矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等，这些水泥水化热较少。二是减少水泥用量。三是降低水灰比。四是改善骨料级配，选择合适的砂石级配、采用强度高的骨料或掺入粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低或延缓水化放热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺入一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，浇筑过程中需要适当延长凝结时间，同时缓凝型减水剂在延缓水泥水化的同时使水化放热速度减慢，有效降低混凝土内部温升峰值，并能改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水化热。七是避开炎热天气。尽可能选择温度低的季节浇筑。当必须在炎热天气浇筑时，可采用冰水或深井水拌制混凝土，对骨料进行冰水冷却，设置遮阳装置以降低混凝土搅拌和浇筑温度。

由于混凝土的本身特性，要想完全避免混凝土变形及裂缝是不现实的，而且普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝的宽度符合规范规定，都属正常情况。但我们仍应该采取措施减少混凝土的变形，限制裂缝的宽度。同时对于环境温度变化大的构件如屋面板和大体积混凝土更应重视各类裂缝，以免温度收缩应力和干缩应力叠加过大，增大裂缝出现和发展的趋势。

参考文献

[1]混凝土工程施工技术，中国铁道出版社，2009年5月出版.

[2]现代混凝土施工技术，中国电力出版社，2010年1月出版.