建筑施工中混凝土裂缝控制方法

赵旭东

（山西二建集团有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

在建筑工程施工过程中，混凝土构件一旦发生开裂，将对混凝土构件刚度以及建筑物结构整体抵抗能力产生影响，还会对建筑外观产生影响，在开裂宽度超过一定范围后还会引起钢筋锈蚀等问题，从而对结构构件耐久性能产生影响[1]。所以要想提高建筑工程的质量，必须加强混凝土施工过程中的裂缝控制工作，保证其在规定时间内完工并投入使用。文章阐述了混凝土工程施工过程中常见的一些裂缝控制方法和裂缝治理措施，对于混凝土工程施工具有参考价值。

1 混凝土裂缝种类与成因

1.1 混凝土裂缝种类

混凝土裂缝的种类与其形成机制密切相关，按照其产生的原理将其分为施工质量和工艺方面的裂缝、施工材料质量方面的裂缝、冻胀过程中的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、地基变形引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝以及负荷引起的裂缝。

1.2 混凝土裂缝成因

1.2.1 材料原因

混凝土的原材料质量差会造成混凝土的开裂，在混凝土刚开始硬化的时候，如果骨料中的泥浆含量太高，那么在干燥的时候，就会出现网状的不规则裂缝。这种裂缝不但会影响到结构的美观与耐久性，还会使结构的抗压强度与抗渗性下降。另外，碱－骨料反应对裂隙的作用也较大。

1.2.2 混凝土收缩原因

混凝土收缩是在混凝土硬化的早期，由于水泥的水化作用，导致了水泥结晶体的生成，它的体积小于原料，因此导致了混凝土的收缩，也就是所谓的凝缩，在硬化的晚期，混凝土中的水分被蒸发，导致了干缩，如果在外界的温度比较高的情况下，这种情况会变得更为严重。

1.2.3 施工原因

因为施工工艺存在的问题，会造成混凝土产生裂缝，例如，在混凝土没有达到终凝时间要求的情况下，上负载，进而造成混凝土结构的弹性变形或支座位置的负筋沉降，与此同时，因为保护层过大，造成梁的支座位置上部出现裂缝[2]。在此条件下，若得不到有效的治理，极有可能导致桥梁出现裂缝。另外，如果在浇注时没有按规定的方法进行，或者没有按照规定的方法进行，也会造成面板产生裂缝。

2 裂缝治理措施

2.1 施工准备工作

在施工过程中，对于受限制的结构，在不存在充分的可变形余地的情况下，为了防止产生开裂，在施工过程中要对其进行合理的布置。因此，在工程建设过程中，必须采取科学、行之有效的措施，才能保证工程的安全性。在工程实践中，要尽量规避由于断面变化引起的应力集中，如果由于构造或构造等因素，不能同时满足上述要求时，要采取技术或加固手段，如混凝土收缩和构造筋等，使其发挥最大的作用。另外，在地板和梁的部分，还需要保留一些有弹性的膨胀节。在混凝土浇筑前，在易产生裂缝的部位，设置临时的可移动跳板，以增大接触面积和扩散应力，防止上部钢筋由于踩踏而产生变形[3]。

2.2 收缩（干缩）裂隙控制

对收缩（干缩）裂纹的控制，主要是利用水分的变化，使其具有相对稳定的水分。为了降低或防止由于水的挥发而引起的干缩裂缝的出现，需要对其进行科学的施工和维护。要强化对混凝土的早期养护，在混凝土浇筑完毕后，要及时覆盖上草垫，草袋，或者塑料薄膜，并对其进行喷水润湿养护。冬天的时候可以通过喷洒或者是用热水喷淋来进行养护。在高温、低湿、风力大的环境下，应及早做好养护工作，并对养护工作进行喷雾养护，并适当延长养护周期。加强抹压，避免过分抹压。避免因高压而造成裂纹的出现。采用封闭保水法，对混凝土表面喷射养护剂，或是用塑料薄膜覆盖，让水不容易被蒸发，或是用其他方式来加速空气流动（设挡风墙、罩），并延缓表面水的蒸发。保护好水泥，避免雨水进入开裂的地方。在施工过程中，要对预应力进行适时的拉伸，以防止长期的积聚。防止生锈及扭曲。选择合适的配合比，避免水灰比和水泥用量过高，避免砂率偏高，对砂含泥量和石含泥量等进行严格的控制，避免使用粉砂来提高混凝土的抗拉强度。在户外存放较久后，要持续地进行合适的喷洒和覆盖养护，保证其保持较久的湿润养护，特别是薄壁构件更要放在阴凉处进行覆盖。

2.3 控制温差引起的温度裂缝

为防止混凝土中产生裂纹，往往通过对内外温差进行调解，使其在25℃以下。尽管该方法可以减少表层温度裂纹的出现概率，但是却容易引起混凝土中的钢筋腐蚀，从而对混凝土结构造成不利的影响。在对被加热养护的部件的温度进行调控的过程中，要采取缓慢地上升和下降的方法，保证上升的温度不会高于10℃，并且要注重慢慢地揭开和脱模，以免出现表层过高的情况；在大体积混凝土中，可以通过减慢浇注速率来减少内部和外部温度差，从而起到冷却作用。在大型建筑中，当外部温度与内部温度相差很大时，必须采取隔热措施，并将温度控制在25℃以内。

2.4 预防结构受外部约束引起的混凝土温度裂缝

总的来说，可以采用如下技术手段。

（1）采用矿渣水泥、抗硫酸盐泥、粉煤灰水泥等低温型或中等温型水泥来制备混凝土；以硅酸盐、常规硅酸盐等取代高硫化胶，并加入适当的外加剂，对其性能进行了研究。在混凝土中加入了粉煤灰或减水剂，以改善其性质及耐久，并增加了水泥的早活性。本项目拟通过在地基内部埋设一根事先埋设的冷却水管道，通过冷却水管道将水合反应生成的热量高效排出，从而实现地基降温。

（2）为防止热天及晚上浇注水泥，请注意安全。在低温条件下，对沙砾使用冰水喷雾冷却，或在其表面加装简单的遮光设施，可使其达到较好的保温效果。并采用分层浇注的方式，使得各分层浇注的温度更快，温度更均匀。

（3）采用热、湿、慢速降温的方法，使其具有良好的徐变性能，以降低温度应力；夏季避免暴露在阳光下，冬季要做好保暖工作。采取延长维护期、设定适当的拆除周期等方法，使混凝土中的“应力松驰效应”得到最大程度地体现；混凝土浇筑完毕后，要注意养护和维修。在拆除模板时，应立即进行回填土，避免建筑物的一侧露出太长时间。

（4）对于大型地基，应采取分块、分段浇筑，合理安排施工缝，采取措施加快散热器的散热器冷却速度；在此基础上，提出了“先下后上”“先上后下”的两种施工方法。为解决大容积混凝土在岩基或较厚的水泥垫层上的嵌入问题，需在其竖向面上铺设一层防滑材料，并在其竖向面上铺设一层防滑材料，从而达到卸载和卸载的目的。选择粒度较好的粗集料，并对其中的泥浆含量进行了严格的控制；加强混凝土的振动，增加混凝土的密度和拉伸强度；在地基内侧安装有需要的温控钢筋；在节点处可采用增大钢筋比、增设暗梁等措施，以减轻边界影响，提高构件的抗拉力；正确地选用施工设备和技术，对混凝土拌和体的用水量和水泥用量进行严格的控制，这些都是确保项目质量的一种行之有效的方法。并对其进行了早龄期养护，提高了早龄期的抗张强度和弹性模量。

（5）在低温与干燥收缩共同影响下，可有效地防止应力的累积；在混凝土中添加5%~10%的固化剂，可有效地消除干缩和冷却引起的收缩，抑制裂缝的发生。通过“双控计算”，也就是按照施工情况和所采取的预防裂缝的控制措施，来确定在浇筑前可能产生的最大冷却收缩张应力，当发现张应力超过了设计年龄时，再对张应力作相应的调节，使张应力保持在允许的范围内。在此基础上，通过对其进行初期养护，可有效地避免由于水分挥发引起的干缩，减少或减少裂缝的产生。在混凝土浇筑完毕之后，要以测量的温度和温度起伏曲线为基础，对混凝土在每期冷却过程中的累计拉应力进行分析，如果混凝土在该龄期的抗拉极限强度已经超出了该龄期的抗拉极限强度，那么就应该对其进行保温养护，让其在各期温度降低的过程中，所积累的拉应力比混凝土在这一龄期的容许抗拉强度还要低，以实现对其出现裂缝的控制。

2.5 防止在沉陷期间产生的裂纹

沉降裂缝主要发生在混凝土表面水平钢筋通长度方向，且分布面比较广泛，通常发生在拆模3~7d 期间，其原因是在混凝土浇捣时，由于在混凝土浇捣时，骨料颗粒沉降、水泥浆上浮，并被钢筋、埋件、大骨料等所覆盖，导致混凝土掉落。

在进行浇注时，应认真选择下料位置，确保下料体积最小；当振动下半部分时，可以适当地振动上半部分，以降低与水泥土的结合强度；为防止水分的进入，应在混凝土的表层进行一次砂浆清洗。在进行混凝土浇筑之前，必须将混凝土表面完全湿润，以降低混凝土的温度；冬季进行混凝土的施工，可以采用保温和包覆法，减少水泥用量，防止冰冻和融化。夏季，可选择早晚温差较小的时段进行作业，以确保作业人员的舒适、安全；为确保结构的安全性和稳定性，需对结构进行加强处理。

2.6 控制徐变裂缝的形成与演化

加大端部断面的高度，设置可承载水平力的钢筋，放射状钢筋，或弯折结构钢筋（沿与主张应力相同的方向）。增加钢筋混凝土柱的偏心率和柱底面的比值，减少了箍筋之间的距离。对钢索的折弯角进行调解，可以使非预压区得到较好的抑制；在支承节点上，通过使用螺栓连接，在预留孔中安装橡胶衬垫，并进行柔性连接，从而降低约束应力；提高支座和梁端的刚性。在部件起吊前，一定要留出一定的堆积时间，最后起吊时，尽量推迟起吊梁的最后起吊（3 个月徐便达到60%，4个月后基本趋于平稳，半年徐即可达到70%~80%），以控制起吊（起吊前或起吊后）徐变的主要变化；对该框架进行了总体应力计算，防止了部分压力及偏荷载的影响，同时也尽量减少了在施工时的各种不利条件。在施工过程中，应尽量减少张拉，减少徐变，增加结构的抗裂性；增加了端部支撑垫，改善了压力分配层，降低了应力集中。

2.7 控制施工原因造成的裂缝

在施工过程中，要保证木材的水分充足，以防止出现裂缝。在实施翻板脱模时，应使模具稳定，以免产生强烈的震动与震动，并应在坚实平坦的沙地上进行作业；在装配预制构件时，应首先将锚杆打牢，再依次将每一块锚杆吊起到位。在预应力构件预留孔的过程中，管芯应该是笔直的，在浇注了混凝土后，应该定时旋转（15min 左右），在进行抽管的时候，以手压在混凝土上的时候没有出现显著的痕迹为合适的，在抽管的时候应该平稳、缓慢。在施工时，要考虑到因气温的改变而引起的构造的影响，以确保模具和管子不发生变形。在进行胎膜起模前，应用高效隔离剂，并利用斤顶将其松散均匀，之后才能采取缓慢的起吊方法；在安装模架时，必须确保每个部位的定位正确，支撑桩用锚固在预埋装置中。在构件的堆积过程中，要按照其支承的受力状况来布置垫木，并且在叠加堆积过程中，支点要在同一线上并做好标志，以避免板、梁、柱构件的倒放；在建筑过程中，必须对每个位置的高程进行严密的控制。在搬运时，必须用垫板将各部件系紧，以防止部件间的摇晃与撞击；使用起重机施工时，应注重施工的平衡性和安全性。在进行大型结构物如屋架、柱子等的起重作业时，应按规范要求布置吊点，以保证施工的安全性和可靠性；对结构的脆弱部分采取加固或加固的方法[4]。

2.8 合理维护

应对混凝土进行保湿和保温养护，让混凝土降温维持缓慢过程，充分挖掘徐变特性，从而消减温度应力，冬季进行保温覆盖处理，夏季避免暴晒。对于现浇钢筋混凝土楼板而言，由于受施工质量及环境温度等因素影响，容易产生裂缝问题。养护时间要够长，同时拆模的时间应合理，充分利用应力松弛效应，拆模结束后立即进行回填土处理，避免结构侧面与外界环境长期接触。

3 结语

简而言之，就是一座建筑从建成到交付使用，包括了设计、建设、监督、运营等各环节。这3 个方面的哪个方面出了问题，都可能对建筑结构产生重大的影响，并产生重大的后果。错误的设计、拙劣的施工和无能的监督都会引起混凝土的裂缝[5]。在施工过程中，由于各种因素的存在，往往会造成建筑物的损坏，或者出现一些异常情况，从而影响到整个建筑的使用年限，进而威胁到人们的生命和财产。因此，在建设的整个过程中，都要按照国家的有关规范和技术标准来进行设计、施工和监督等工作，从而保证结构的安全和牢固的耐久性。在施工过程中，要注意施工过程中各个环节的质量控制。在运营过程中，要加强巡视和管理，对出现的问题要及时处理。