现浇混凝土防裂缝浅析

摘要：近几年,随着工程规模的不断扩大,施工中混凝土出现逐步增多的趋势。然而裂缝问题却是混凝土施工的弊病。本文对混凝土裂缝的成因进行了探讨,在工程实践中不断发现问题,总结经验,提出了预防混凝土裂缝的措施。

关键词：混凝土裂缝成因预防

随着我国经济的快速发展，混凝土被广泛应用于建筑业、道路桥梁等工程建设中，但施工中的混凝土的裂缝问题日显突出，并成为具有相当普遍性的问题，给工程建设带来了严重的安全隐患。因此，对混凝土裂缝的成因进行分析，并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。

一、混凝土工程中常见裂缝及成因

（一）干缩裂缝

混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小。由于混凝土表层水分损失快，而内部损失慢，就产生了表里不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生干缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件，钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

（二）塑性收缩裂缝

混凝土在终凝前几乎没有强度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。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。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。较短的裂缝一般长20～30cm，较长的裂缝可达2～3m，宽1～5mm。

（三）塑性沉降裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍（如钢筋、模板）而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间，混凝土尚处在塑性状态，混凝土表面消失水分时立即产生，沿着梁及板上面钢筋的走向出现，主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

（四）沉陷裂缝及预防

建筑物地基处理不满足规范要求或地基承载力不足时，因上部建筑物压力的作用将产生沉陷变形。若地基沉陷变形不均匀，将在结构内部产生拉应力而导致建筑物开裂，这种裂缝称为沉陷裂缝。沉陷裂缝一般出现在严重湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、软弱土等承载力不足且不均匀地基上的建筑物中。同时，地基承载力均匀，但所受荷载差别过大，建筑物刚度差别悬殊时，也会因不均匀沉陷导致裂缝发生。

（五）温度裂缝

大体积混凝土浇筑后，由于水泥水化热使内部混凝土温度升高。当水化热温升至高峰后，由于环境温度较低，因此混凝土温度开始下降。降温过程中混凝土发生收缩，在约束条件下，当温降收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时，混凝土容易发生裂缝，这种裂缝就是温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的，例如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光曝晒后突然下雨，都会使混凝土内部与表层产生很大温差，混凝土表层温度下降，而内部温度基本不降，这样内部混凝土对表层混凝土起约束作用，同样会导致温度裂缝。

二、混凝土裂缝的预防措施

（一）设计措施

1.设计中的“抗”与“放”。

在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗一放”结合，来选择结构方案和使用的材料。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。

4.重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

5.对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

（二）原材料控制措施

1.尽量选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、粉煤灰水泥），或利用混凝土的后期强度（90～180d），以降低水泥用量，减少水化热（因为每加减10kg水泥，温度会相应增减1℃，水化热与水泥用量成正比），在条件许可的情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。

2.适当掺加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等。

3.选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%～83%，因此在选择骨料时，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说，可以选用粒径4～40mm的粗骨料，尽量采用中砂；严格控制砂、石子的含泥量（石子在1%以内，砂在2%以内），控制水灰比在0.6以下；还可以在混凝土中掺缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热。

4.适当选用高效减水剂和引气剂，这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。

（三）施工措施

1.合理安排施工进度

对混凝土浇筑，应遵循“同时浇捣，分层堆累，一次到顶，循序渐进”的工艺。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。当层间间隔时间超过混凝上的初凝时间，层面应按施工缝处理：消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝上层及松动的石子，并均匀露出粗骨料；在上层混凝土浇筑前，应用压力水冲洗混凝土表面的污物，充分湿润，但不得有水；对非泵送及低流动度混凝土，在浇筑上层混凝土时，应采取接浆措施。

2.改进搅拌工艺和振捣工艺

在搅拌的混凝土时，可采取 “裹砂法”，即二次投料法。就是先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。

（三）混凝土的早期养护

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果：一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩；另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：

1.防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝；

2.防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；

3.防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

三、结束语

综上所诉，虽然混凝土产生裂缝原因很多，其性质机理相当复杂，但是只要在设计阶段、原材料选用阶段及施工现场成品阶段切实做好相关的控制措施，通过调整混凝土配合比、加强现场管理、合理安排施工工艺等，就可以预防、控制混凝土裂缝。