工民建混凝土工程裂缝原因及控制

[摘 要]混凝土施工是工民建工程中的基础施工，本文针对混凝土施工中常见的裂缝原因，结合混凝土设计施工实际，对裂缝预防和控制进行了分析。

[关键词]混凝土施工；裂缝成因；预防和控制

中图分类号：TU755.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0176-01

混凝土施工作为工民建工程基础，在设计和施工中因为结构、施工、自身等诸多方面影响，极易产生裂缝，不仅影响建筑美观，严重情况下会影响建筑使用。作为混凝土施工中的一个质量通病，有必要结合其成因，有的放矢的做好裂缝预防和控制工作，提升混凝土施工质量。

1 混凝土裂缝成因分析

1.1 结构设计因素

混凝土结构设计是施工基础性工作，结构设计不合理是引起裂缝的重要原因，主要包括：在施工设计中对各内部构件预应力承受情况和能力考虑不够，没有预判预应力对混凝土的承载影响；建筑结构设计不合理造成较多断面，在结构力学长期作用下引发裂缝；在施工方案设计中没有充分考虑混凝土等级和标准，应用等级过高混凝土，使水灰比过大，在混凝土凝固和硬化中造成水分快速蒸发，因为体积缩超过预应力承受能力而引发裂缝。

1.2 施工材料因素

混凝土浇筑后内部存在大量水分，蒸发后会引起结构收缩，轻微收缩裂缝并无大碍，但在应用过大水灰比和过稀水泥浆情况下，因混凝土收缩率较大，可能引发大裂缝或大面积开裂。混凝土需要使用大量骨料，骨料粗细均匀性、含泥量等不符合要求，以及级配不良等，都易引发混凝土裂缝。为确保混凝土使用，大都添加适量的外部添加剂，但水泥在遇到添加剂后会加大干缩值，虽然可以加快混凝土硬化凝固，但易产生裂缝，所以要配合应用适当的膨胀剂，对混凝土整体干缩值进行调整，预防裂缝产生。土体内部钢筋、箍筋、钢筋网分布和设置情况，特别是数量多、分布不均匀时，会加大裂缝产生概率。

1.3 作业和后期维护因素

在混凝土施工中，搅拌不均匀、搅拌和运输等前期作业时间过长、运输中配合比出现变化和未按照规范工序进行浇筑等，都会降低混凝土凝结质量。浇筑中振捣不当、不够、漏振、过振或作业设备过快等，都会造成混凝土密实度不够、均匀性较差，是裂缝产生的重要因素。在钢筋布置较多，或振捣未注意与钢筋布置部位的有效隔离等，都会造成钢筋周边混凝土过早震动，使钢筋与混凝土脱离概率增大，降低了钢筋保护层厚度，使钢筋对混凝土裂缝预防和抵制作用降低。施工环境控制不当，在高温、日晒等不利条件下施工，会造成混凝土收缩值过大，特别是大体积混凝土即使按照规范作业标准和程序作业，但后期维护保养不到位，也会产生裂缝。在后期维护中，重点是保证混凝土湿度，一般湿度大、气温低、养护时间长的混凝土出现裂缝概率较低，特别是养护工作中对混凝土水化热控制不当，没有在混凝土拌合后通过预冷等措施降低温度，会加大混凝土最高温与最低温的梯度，诱发裂缝。

2 工民建工程混凝土裂缝的预防及控制措施

2.1 加强混凝土施工设计

在混凝土施工设计中，要对混凝土配合比进行合理控制，确保混凝土工作性能良好，尽可能减少对水的使用，通过“三低、二掺、一高”原则进行配制，确保搅拌后混凝土具备较强的抗拉力和韧性，以及弹性中等、低热等特性。在必须设置钢筋的位置，要更多地采油构造钢筋，特别是通过缩小钢筋直径和间距进行钢筋配置，将横截面配筋率控制在0.3%-0.5%，提升混凝土抗裂性。对可能出现应力集中的部位，要采取结构设计措施预防应力集中；在易产生断裂的混凝土边缘，要适当进行暗梁设置，提高该部位配筋率，增强混凝土的抗拉强度。混凝土结构设计中，还要根据当地自然环境，适当采取设置后浇缝的措施，设置20-30m、保留时间2个月的后浇缝，同时根据作业实际进行适当的设计变更。

2.2 加强施工材料控制

水泥作为混凝土的重要原材料，主要是选择低热水泥，或在满足混凝土强度要求下减少水泥使用量，减少混凝土凝固中的水化热。在施工条件允许时，要优先选择膨胀性高的水泥，通过应用后膨胀期产生预压应力，对凝固中产生的温度、干湿度徐变应力进行抵消，减少混凝土抗拉应力，增强混凝土抗裂性。根据混凝土施工需要，可适当添加粉煤灰，抑制凝固中的收缩性，降低胶凝材料分子的水化热，提升整体抗渗性和抗拉强度。在骨料选择上，因为该类材料占混凝土整体80%以上，所以要选择表面清洁、级配符合要求、膨胀性较低、弹模较低的骨料应用，一般可选择4-40mm粒径的粗骨料和中砂，在控制好含砂率和含泥量情况下，将水灰比控制在0.6以内，并通过添加缓凝剂、降低浇筑速度等措施，便于混凝土凝固散热。为减少混凝土用量，可在施工规范允许区域应用粒径150-300mm的大石料，但要注意石料表面干净、无缺陷，借助大体积石料热量吸收性能，降低混凝土凝固中的水化热。同时，为确保混凝土热力学、力学以及抗变形性和耐久性符合使用要求，要适当添加高效减水剂、引气剂等辅助试剂，降低混凝土拌合材料工作强度，确保混凝土硬度等符合要求。

2.3 加强施工方法控制

在具体混凝土浇筑和施工中，要注意预留一定孔道，在凝固散热阶段适当的通入循环冷水或冷空气进行冷却，但注意降温幅度不宜过大，一般以0.5-1.0℃/h为宜。在大型设备辅助作业时，可以以1-1.5m为单层厚度进行分层浇筑，便于降低混凝土凝固约束力和散发热量。如果浇筑施工地点为岩石地基或垫层厚度较大区域，要注意在浇筑底部设置一定的防滑隔离层，在横截面不平整部位铺设为渐变形式，对约束力进行消减，并适当加大振捣提升密实度。在施工进度允许时，要尽量延长拆模前的凝固时间，拆模初期混凝土表面温度要控制在降低15℃以内。可以适当采用两次振捣技术、UEA补偿收缩混凝土技术等先进适用技术，增强混凝土抗裂性和强度。

2.4 加强后期维护保养

混凝土保养是抑制裂缝的重要环节，主要目标是降低内外部温差，增强混凝土整体自我约束性和抗拉力，防止温度、干缩等裂缝产生。养护期间表面与内部温度要控制在25℃以内，浇筑时和初期出现雨雪天气时要搭建防雨棚进行遮挡，并做好排水工作。具体的洒水等保养措施要严格按照规范进行操作。

3 结论

综上所述，建筑工程混凝土裂缝是混凝土施工质量通病之一，通过对其形成原因进行分析，有的放矢的采取措施进行预防和控制，有利于降低裂缝产生的概率，提升混凝土施工质量。

参考文献

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[2] 汪金福.地下室混凝土裂缝产生原因及预防措施研究[J].现代商贸工业，2010（23）.