混凝土施工中非结构裂缝的探讨

苗宇

摘 要：目前建筑业己经成为国家的支柱性产业之一，在建筑工程中，混凝土裂缝现象时常可见，混凝土坍落度大、用水量多、水泥用量多、砂率大、凝结时间长等因素极易在混凝施工中出现裂缝，本文就发表下作者的观念，供同行参考。

关键词：混凝土裂缝；技术施工；控制

在我国的建筑行业，混凝土施工技术中，混凝土裂缝现象时常可见，尤其是商品混凝土广泛应用以来，极易在混凝施工中出现裂缝。这些裂缝的存在，常常会影响混凝土的强度及耐久性，对结构产生有害的影响。缩短了其使用寿命。混凝土裂缝的存在时常困扰着一些施工单位，弄不好还会引起官司，造成重大经济赔偿。因此，本人根据对混凝土结构的相关研究及以往的施工经验，谈谈对混凝土施工中产生非结构裂缝的一些体会。

1 混凝土裂缝的类型和产生原因

近年來预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免。张拉前开裂、张拉后又不闭合。裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝；0.1H

应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝。如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即灌缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在6个月之内，其后1～2年或更长时间属于后期裂缝。

现场实际施工中，由于混凝土的组成材料和微观构造的不同以及所受外界影响的不同，混凝土产生裂缝的原因较为复杂。产生裂缝的原因主要有以下几个方面：

（1）大体积混凝土水化热引起的裂缝。大体积混凝土由于水泥在水化过程中产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内部温度升高。当混凝土块体内部的温度与外界环境温度相差很大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸值时，就会产生裂缝。

（2）混凝土干缩引起的裂缝。混凝土在硬化过程中，由于干燥收缩会引起体积变化。当这种体积变化受到约束时，如两端固定梁或是高配筋率的梁，或是浇筑在老混凝土上或坚硬岩基上的新混凝土，都可能产生这种裂缝。这种裂缝的宽度有时很大，甚至会贯穿整个构件。

（3）混凝土塑性塌落引起的裂缝。在大厚度的构件中，混凝土浇筑后半小时到数小时即可发生这种裂缝。其原因是混凝土塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，或是在过分凹凸不平的基础上进行浇筑。或是模板沉陷、移动或是斜面浇筑的混凝土向下流淌。

（4）塑性收缩裂缝。这种裂缝发生在混凝土浇筑后数小时，仍处于塑性状态的时刻。在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，都容易产生这种裂缝。这类裂缝的宽度可大可小，小的细如发丝，大的可到数毫米。其长度可由数厘米到数米，深度很少超过5cm，但薄板则有可能被其穿透，分布的形状一般是不规则的。

（5）碱一骨料反应引起的裂缝。混凝土加水拌合后，水泥中的碱不断溶解。这种碱液与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱一硅胶。从周围介质中吸水膨胀，其体积可增大到三倍，而使混凝土胀裂。其特点是裂缝中有白色沉淀的胶体，显杂乱的“地图“状。

2 混凝土裂缝的控制措施

由于混凝土裂缝产生的原因比较复杂，很多时候表现为上述几方面原因综合性作用下导致混凝土产生裂缝。混凝土裂缝的预防控制措施往往也必须从设计方案、施工方案和材料选择等方面综合考虑。

2.1 在设计方面

（1）降低结构约束，做好抗与放的良好结合，包括漫置后浇带、施工缝及滑动层。（2）合理确定混凝土的强度等级，避免过高设计混凝土强度等级带来混凝土收缩量的增加。（3）做好设计荷载验算，在混凝土结构尺寸变化较大处，适当的加强结构配筋，提高配筋率。（4）根据环境条件合理确定混凝土钢筋保护层厚度。（5）确定无害裂缝控制宽度。

2.2 在施工方面

（1）优化混凝土配合比：应用减水率大、收缩比率小的高效减水剂或缓凝高效减水剂，大幅度减少用水量。提高混凝土的密实性；应用保水性较好的普通硅胶盐水泥以及需水量比较小的优质粉煤灰；连续级配的粗骨料，偏粗的中砂；对厚大体积的混凝土应选择水化热低的水泥并适量掺加块石降低混凝土水化热峰值，减少混凝土收缩，提高混凝土抗拉强度及极限拉伸。（2）浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分。（3）厚大体积混凝土施工，采用水化热温升控制措施。根据环境及混凝土原材料温度计算水化热峰值，延缓温差梯度与降温梯度，保证混凝土内外温差控制在20°C以内。如尽可能降低混凝土人模温度，人模温度控制在比环境温度高5°C范围内；尽可能减少结构底板与外侧墙混凝土上浇筑时间差，减少新老混凝土之间的收缩差；采用竹胶板模板，改善混凝土表面热交换条件，延迟拆模时间，减小混凝土降温速率；加强养护和测温，采用内散外蓄综合养护法可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，即在混凝土中埋设冷却管，在混凝土升温阶段通水带走混凝土水化热热量，降低混凝土最高温升值，顶、底板蓄水养护，外侧墙喷淋、浇水或涂刷养护剂养护。内孔保湿保温养护，冬季保温养护等。（4）振捣克分，浇筑方法得当。但应避免过振，通常振捣时间宜为15-30秒。截面厚度相对较大的构筑物，可先浇筑较深部位。为保证施工质量，利于混凝土早期散热，应对厚混凝土进行相对较长的分层施工，每一大层内仍须做到斜面分层。根据泵送大体积混凝土的特点，采用“分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶“的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。待每层达到预定高度后略作停歇。静止约2-3h后混凝土完成相当一部分早期沉缩，及散发了大量的早期水化热。此时再集中覆盖下一层混凝土，并于两层混凝土之间进行二次振捣，确保深厚混凝土施工质量。（5）加强技术管理，健全混凝土面层质量保证体系。如妥善排除浇筑过程中的泌水，初凝前完成抹平工作，终凝前完成压光工作，随即喷养护剂或覆盖剂及时养护。

3 混凝土裂缝的处理

对于混凝土裂缝的出现，应根据裂缝的涮查结果、建筑物重要性、使用功能和裂缝控制标准进行裂缝危害性分析后，严格按照规范标准要求和设计认可的处理方案对裂缝进行相对的处理。常规的处理方法主要有以下四种：（1）表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度为达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其他防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。（2）填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（≥0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm。深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后做填充处理。（3）灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。（4）结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度，可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。混凝土裂缝处理效果的检查包括：修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。

以上是本人对混凝土施工过程中产生非结构裂缝原因分析及控制防御措施，已在很多地施工。