混凝土裂缝控制技术在建筑工程中的应用探讨

张富城

（广东龙飞建筑集团有限公司 广东河源 517300）

1 前言

随着建筑业的不断进步，该领域也在不断的发展和扩大，而混凝土施工技术通常是整个建筑工程的一个重要组成部分。混凝土结构的裂缝主要是在浇注混凝土时产生，水加热不能散发，会威胁到项目的整体性能和耐久性能，所以我们应该提高基础设施建设标准，加强对每一个细节的施工质量管理，确保及时控制裂缝的形成。所以，我们在具体施工时，要严格控制混凝土的施工技术，尽可能保证整个建设项目能满足除我们施工质量要求，由于混凝土是一种脆性材料，所以混凝土结构往往会产生一些不同层次、不同形式的裂缝，这种现象是很常见的。在某些情况下，会造成很严重的裂缝。因此，我们必须大力研究混凝土技术，对于结构中存在的裂缝必须进行严格控制，这具有非常重要的现实意义。

2 混凝土结构常见裂缝种类

混凝土结构产生的裂缝主要有温度裂缝、收缩裂缝、荷载裂缝、地基变形裂缝、钢筋锈蚀裂缝、冻胀裂缝、施工材料质量裂缝等等。

2.1 收缩裂缝

混凝土在经过建筑后的一段时间，混凝土硬化会达到一定的强度，在混凝土的脱水和收缩硬化过程中，收缩裂缝在炎热的夏季是无规则的。假如表面积和水分损失过快，一般认为在混凝土施工中，混凝土会发生收缩变形，但混凝土抗拉强度较低，抗拉强度不能抵抗混凝土收缩应力，因而产生不规则裂缝。同时混凝土的水化会产生水化热，这会引起混凝土的收缩，这种现象经常发生在大面积浇筑的梁、板、柱等小构件上，如果将混凝土构件暴露在空气中，危害更为严重。如果不给予阻止，就会导致严重后果。影响混凝土收缩开裂的主要因素是原材料配合比、外界环境温度和湿度等。

2.2 沉降裂缝

建筑物沉降会引起地基沉降，早期沉降速率较快，沉降量较大，后期沉降趋于稳定。由于地基沉降的不同，会产生沉降差异，混凝土的结构会因对混凝土的反应而开裂。沉降裂缝通常贯穿，裂缝通常出现在跨度大刚性小的地方，沉降裂缝较大的地方，裂缝的宽度和沉降量也较大。

2.3 施工质量隐患产生的裂缝

建筑的质量直接反映在建筑结构中。在混凝土结构施工过程中，产生裂缝的原因有很多。列举如下：①振捣混凝土时，时间不够或振动过度引起的裂缝。②浇注混凝土时高度高，直接浇筑时可产生混凝土离析。③混凝土养护不及时，造成失水过多。④为了加快梁、板等构件的施工，早期拆除模板，构件底部由于上部荷载导致开裂。

2.4 温度变化引起的裂缝

混凝土在周围环境或结构内部温度发生变化时，混凝土的大小形状就会发生变化。变形一被措施控制，就会产生应力。温度裂缝在内部应力超过混凝土抗拉强度时就产生了。根据温度的变化引起裂缝的扩张或台拢，是温度裂缝不同于其他裂缝的最明显的特征导致温度变化主要原因如下：

（1）太阳照射。强烈的太阳光照射，温度会明显高于其它部位的温度，结构内部由外及内温度梯度呈非线形分布。又因为受到自身约束措施的影响，会引起这些部位拉应力加大，产生裂缝。太阳照射和后面的突发性降温是造成结构温度裂缝的最普遍因素。

（2）遇水化合放热。在浇筑体积较大的混凝土的施工过程中混凝土内的水泥遇水发生化合反应放热，导致混凝土内部产生很高的温度，混凝土内部与外部温度差别太大，从而混凝土表面产生裂缝。施工中，在选择水泥品种时，应根据实际情况，尽量选择水化放热较低的水泥种类，每单位水泥的使用量要控制好，降低混凝土人模时的温度，从而控制好混凝土内部与外部的温度差别，采取合理的方式缓慢的把温度降下来，根据情况采取散热措施，例如循环冷却系统或采薄层连续浇筑等。

（3）突然性降温。没有预料到的大雨、冷气流的来袭、太阳落山等因素均可导致结构外部表面温度骤然下降，但由于结构内部温度降低相对较为缓慢从而产生温度梯度。

（4）蒸汽养护或者冬天施工时操作不当，混凝土表面内部温度相差太大，容易产生裂缝。

3 房屋出现裂缝的原因

3.1 荷载的原因

钢筋混凝土主要是受压构件，外部应力超过混凝土的抗压承载力。裂纹沿载荷方向发展，通常包括弯曲裂缝、斜向裂缝等。

3.2 变形裂缝

外部载荷使建筑物变形，当变形受到抑制时，可以产生反力。一旦反力超过墙的承载能力，就会产生裂缝。构件的形状就会发生变化，刚度变小，应力出现松弛现象。裂缝包括：①使用部件环境变化产生的裂缝，主要是由于环境的影响，通常是在温度或湿度变化较大时产生；②施工过程中由于操作不当或管理不当造成的裂缝，如混凝土或钢筋混凝土的闲置时间过长；③由于地基变形产生裂缝等。

4 混凝土裂缝控制技术

4.1 荷载裂缝控制技术

在现阶段，由于钢筋混凝土规范是基于特定的条件和功能来定的，钢筋对锈蚀具有高度敏感性，需要充分考虑裂缝控制等级。我国综合考虑了各种因素对混凝土的影响，将控制分为三个不同的层次：①严禁组件有裂纹，使用任何有裂缝的组件将导致混凝土裂缝发生扩展。②确保不会出现构件压力集中的现象。对于组件的选择要考虑不开裂性能，适用标准拉应力条件的构件不应大于承受强度的标准，根据具体要求，构件周围不存在拉应力。③可以使用有裂纹的部件，但应在最大压力范围内使用。

4.2 变性裂缝控制技术

温度变化产生的温度裂缝现象，应尽量避免温度差的存在，我们可以在设计过程中采取一定的手段措施。首先，增加钢性提高抗裂性，可以增加直径小、间距小的钢梁。在整个施工过程中，钢筋混凝土结构要无缝浇筑。此外，控制裂纹的应力集中现象，因为一旦出现孔洞，建筑物的安全就会受到威胁，在一般情况下，有应对这种情况的两种主要措施，一是设置孔的角度，避免裂缝，然后能增加钢筋数量。在钢筋混凝土裂缝问题，主要以阻力为主要原则，这一原则将结构的最大刚性放大并拉伸，从而避免了裂缝的产生。这一原则则是呈相反的趋势，降低整个建筑设计的刚度并适应了地基变形。

4.2.1 降低水泥的水化热

在水泥的选择过程中，一般选用一些中、低水化热的水泥，如矿渣的硅酸盐水泥或火山灰的硅酸盐水泥。这样既能充分利用混凝土后期的强度，又能降低水泥的总用量。

4.2.2 降低混凝土的实际入模温度

在夏季施工时应禁止沙子和石料被阳光直接照射，必要时喷洒细水雾。或者你可以用冷水对混凝土进行搅拌。同时，保证模具内部的通风，来加快热量的散发。通过某些缓凝减水剂的渗透来避免水化热的集中产生。

4.2.3 加强施工当中的温度控制

在混凝土浇筑后进行保温，并长期维护，缓慢降低温度可避免混凝土发生突然的内外温度、湿度变化。同时，要加强温度控制，及时调整保湿养护的措施。

4.2.4 改善具体的约束条件

进行分层浇筑，合理设置一些施工缝和后浇带，这样既可以放宽具体的约束条件，又可以减少水化热的聚集现象。

5 工程案例分析

5.1 工程概况

某市房建工程地下室结构设计为两层，长160.4m，宽120.6m，高11.8m，墙厚400mm。施工过程中长墙体结构单次绕筑最长长度达50～60m，高约6m，单次浇筑L/H＞8，易产生贯通裂缝。该工程进入冬期后施工，虽可降低混凝土受高温的影响，但由于外界温度较低使混凝土温度梯度较大，仍有产生裂缝的可能。同时业主要求缩短3个月工期，考虑到相似工程有开裂的先例，必须研究保证工程质量的措施。

5.2 控制技术

（1）为降低混凝土内部水化速率及最高温度，选择水化放热值低及水化放热速率慢的水泥；适量掺加粉煤灰、矿粉等优质掺合料，取代水泥用量。

（2）为降低混凝土内外温差，并避免冬期施工混凝土受冻，须采取必要的保温养护措施，防止混凝土表面温度过低。

（3）在相同水胶比的条件下，尽量减少用水量（单方用水量165kg）并减少胶材用量，以降低水化热量。

（4）在保证和易性的前提下适当降低砂率，提高石子含量，增大粗骨料的最大粒径，以减小混凝土收缩，提高混凝土的抗拉强度。

（5）加强混凝土养护，保证养护期间的相对湿度，以减少干燥收缩，降低开裂几率，提髙混凝土的相对强度。

（6）优选含泥量及泥块含量低且级配优良的砂及石子，采用防冻型高性能聚羧酸减水剂，提高混凝土的抗冻性能。

6 结束语

总之，混凝土裂缝修补方法可供实际工程中的结构修补进行参考。但所有措施必须严格遵守有关技术规程。同时，裂缝的形成原理还需要进一步进行研究，在不出现裂纹加强的情况下，更好地掌握这些方法的应用。混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛，裂缝问题在施工过程中尤为重要，我们必须重视它的存在，并通过各种方法减少裂缝出现的概率。我们在以后的研究中，必须积极加强对混凝土施工质量的要求，并进行严格把关。这样才能在很大程度上达到对混凝土施工裂缝的控制。

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[2]郑祖光.对冬季混凝土施工裂缝的控制.黑龙江水利科技，2016（3）：128～129.

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