建筑工程混凝土裂缝分析和控制要点

摘要：混凝土结构工程的裂缝，是一个带有普遍性被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续发展可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始，成为结构破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝，有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，使钢筋锈蚀，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，也为人的观瞻难以接受，造成恐惧心理压力，影响建筑美观，为装修造成困难。

关键词：建筑工程； 混凝土； 裂缝； 控制

中图分类号：TU37 文献标识码：A文章编号：

前言

由于裂缝的存在通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定：不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。

1、合理选用材料以利于降低水泥水化热，减小收缩，从而降低裂缝发生的几率和裂缝开展的深度，减低裂缝对结构抗力的不良影响

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙和微裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝。对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。

骨料;宜采用连续级配，在同等条件下宜采用粒径较大级配良好的粗骨料。细骨料宜采用中砂。外加剂宜采用缓凝剂、减水剂。掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉。较大体积混凝土在保证混凝土强度及塌落度的前提下，宜提高掺合料和粗骨料的含量，以降低单位体积混凝土的水泥用量。水泥宜优先采用水化热低，凝结时间长的水泥如中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥，火山灰质硅酸盐水泥。优化混凝土配合比，改善混凝土的和易性，尽量降低单位体积混凝土的用水量，从而降低混凝土的收缩量，通过上述措施达到降低混凝土的水化热和单位体积用水量，从而降低混凝土成型过程中裂缝开展的机率，减少裂缝。

2、 混凝土工程中常见裂缝及预防

2.1干缩裂缝及预防

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：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混凝土内部约束，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。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。

主要预防措施：①选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；②混凝土的干缩受水灰比的影响较大。水灰比越大，干缩越大，因此要尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；③严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比；④加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间；⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。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。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。

主要预防措施：①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；②严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；③浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；④及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，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；⑤在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

2.3沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施：①对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；②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；③防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；④模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；⑤在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

3、混凝土温度裂缝控制要点

3.1重视材料的选用

使用低热水泥如矿渣水泥和大坝水泥等,能明显降低混凝土的绝热温升,降低混凝土的最高温度。伴随减小混凝土内表温差,起到减小温度应力的作用。从而减少产生裂缝的充分条件。水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法(直接法)》测定,要求配制混凝土所用水泥7 d的水化热不大于25 kJ/kg。为降低水化绝热温升、减小体积变形,混凝土一般不宜使用水化热高水泥,应使用水化热较低的中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥:更不宜使用早强型水泥。因此,在满足混凝土设计要求的前提下,尽量采用低水化热水泥。其次是优化混凝土的配合比,以便在保证混凝土强度及流动度条件下,尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后,掺用混合材料以减少用水量、节约水泥,降低混凝土的绝热温升,提高混凝土的抗裂能力。

3.2施工阶段的裂缝控制措施

3.2.1控制浇灌温度。要降低混凝土的最高温度和温差,比较直接的措施是降低浇筑温度,但其实施必须拥有一定的条件才能实现,在特大型工程中可能才用得到。为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料,泵送和浇灌振捣后的温度,减少结构的内外温差,一般按季节采取措施,如夏季施工时,则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水、在浇灌混凝土时,采用一个坡度、薄层浇灌、循序推进、一次到顶等措施来缩小混凝土暴露面积以及加快浇灌速度,缩短浇灌时间。在冬季施工时,对结构厚度在1. 0 m以上的混凝土可继续施工,但应保证保温浇灌、保温养护,一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己,并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明,混凝土的早期强度达到临界强度后,在零下温度作用下不会遭到冻害,小于该“临界”强度时则会遭到冻害。

3.2.2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”的成熟工艺。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:①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;②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;③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。

3.2.3改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌的混凝土时,改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺被为“裹砂法”,也可称为二次投料法。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。

3.3、混凝土的养护

为了保证混凝土有适宜的硬化条件,混凝土终凝后,筏板边缘、剪力墙中间等不易被塑料薄膜完全覆盖部位,可采用浇水保湿。混凝土升温阶段如果因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时,可浇热水(40~50℃)湿润表面,防止出现干燥裂缝。降温阶段可浇自来水养护,保温保湿养护时间为14 d。施工前还应再准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡,以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低,导致温差过大,可在混凝土表面采取加热措施,如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测,并根据温度的变化情况及时采取适当的保温、保湿养护措施。

4、结语

在我国的土建工程中，混凝土施工占有很大的比例。在施工中掌握影响混凝土质量的主要因素，切实控制施工质量，进而促进我国混凝土施工技术等方面的发展。混凝土质量好坏，对结构的安全和结构物的造价有很大影响，因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的重视。

参考文献：

[1]建筑施工手册（第四版）中国建筑工业出版社

[2]混凝土工程质量控制.曲德仁,2005.

[3]建筑工程几种常见质量通病的原因分析和防治措施[J].广 东建材.