混凝土的裂缝控制

摘要：在建筑工程大体积混凝土的施工过程中由于施工工艺控制等方面的原因使得混凝土构件会出现各种类型的裂缝，这些裂缝的存在会不同程度地影响建筑物的质量和功能，例如表面浅裂缝影响建筑物的外观，而较深的裂缝则会造成混凝土内部钢筋被锈蚀以及混凝土的碳化，并随着裂缝的深入这种影响越来越大，从而给质量事故埋下隐患。作为建筑工程混凝土施工的设计、技术管理和操作人员一定要不断学体积混凝土方面的知识并总结经验，以最大程度低避免混凝土产生裂缝，保证建筑物的质量。本文分析了大体积混凝土的裂缝控制。

关键词：混凝土；成因；裂缝控制

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

随着我国经济的快速发展，大型混凝土结构工程日益增多，且大型工程规模越来越大。混凝土结构作为常见的承重结构，起着十分重要的作用。由于混凝土隶属于脆性材料，施工中容易产生不同程度的裂缝。而大体积混凝土由于其体积庞大，更容易在施工中由于内外温差过大而产生裂缝，从而带来质量隐患。

1、大体积混凝土概述

在我国GB50496-2009大体积混凝土施工规范中，将大体积混凝土定义为:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体积混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

研究表明，大体积混凝土裂缝的产生主要是由于结构变形化导致的，包括温度、收缩多种影响因素。在混凝土结构中，当体积变形受到约束产生的应力超过其当时的抗拉强度时，就引起裂缝。

在大体积混凝土裂缝中，按照深度的不同，可分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种。在混凝土结构中，表面裂缝在受到载荷等因素影响下，发展成为深层裂缝，再形成贯穿裂缝。在混凝土结构中，出现裂缝并不是绝对的会影响结构安全。混凝土结构在建设和使用过程中，出现了不同程度的裂缝，这是一个普遍现象。在大面积混凝土结构中，无害裂缝只要稍加处理，结构仍可正常使用。有害裂缝，特别是贯穿全断面的结构性裂缝，会给结构带来质量隐患，一定要加以控制，否则，将影响工程建设的质量和使用寿命。

在现代建筑施工中，大体积混凝土经常涉足。在基础工程中，如混凝土底板、深梁、厚大的桩基承台等;还有在上部结构中，如巨型柱、高层建筑的转换梁或板、防辐射结构等。

2、混凝土裂缝产生的原因及类型

2.1、沉陷裂缝

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所致，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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30º。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

2.2、温度变化

温度变化是引起工民建筑产生裂缝的又一个重要原因。在混凝土结构特别是较大体积的混凝土结构中，混凝土内部的热量散发起来比较缓慢，而外部的热量则会很快散失到空气中去，这样一来，内部和外部就形成了明显的温差。由于混泥土有热胀冷缩的性质，现在内部和外部温度不同，则变形程度自然就不同，从容在内部和外部之间会形成应力作用，当应力值超过材料的承受能力之后，裂缝便产生了，这种由温度变化引起的裂缝成为温度裂缝。温度裂缝在形状上纵横交错，一般没有规律的走向。在温度较高的夏季，温度裂缝较窄；而在比较寒冷的冬季，产生的裂缝会比较宽。温度裂缝很容易造成混凝土碳化、钢筋锈蚀，对混凝土抗疲劳和抗渗能力产生影响。

2.3、收缩变形

由于大体积混凝土中含有较多的水分，在其凝结过程中，由于受到风、外界温度及自身的水化反应作用，混凝土中的水分会大量蒸发，这就将造成混凝土体积的收缩，从而产生了一定的拉应力，当其拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝;而混凝土在冷却的阶段，由于其内部温度的变化较大，这将使得混凝土内部出现胀缩现象，由于受到基础等其他结构的约束，而出现了收缩裂缝。

2.4、塑性收缩

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。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，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。

3、大体积混凝土裂缝的控制措施

3.1、加强对原材料的控制

在建设的过程中应该尽量运用低热量和低收缩种类的水泥，对于低热水泥种类选择是来调节混凝土的内部温度的最根本的方法。并且在选用的过程中需要注意：对于每立方米的混凝土必须运用大于290kg的普通硅酸盐水泥，一般运用低热水泥每立方米的混凝土需要350kg，换句话讲就是在选择水泥时要依据实际中水泥的水化热来判断是选择矿渣硅酸盐水泥或者是低热的水泥。不只是水泥，其他原材料的选择控制同样相当重要。例如，对于水的选择经常选择无污染的地下水或者是自来水，并且是广泛的使用，务必注意水成分里的有害离子不可超标。

3.2、施工过程控制

对大体积混凝土来说，控制其裂缝产生的最重要工作就是在施工过程中掌握好相关技术要点，具体来说有以下几个方面。

第一，为降低混凝土的入模温度，可在搅拌混凝土时用冰冷的地下水来搅拌混凝土，或者向搅拌机内添加冰屑等实现混凝土的降温，尽量避免高温环境下浇筑，使浇筑后的混凝土构件初始温度大幅降低，有利于控制温度裂缝。

第二，在混凝土浇筑过程中要做好振捣与二次振捣工作，以增强混凝土构件的整体性和密实度，在振捣过程中要掌握快插慢拔的要点，并在振捣上一层混凝土时保证振捣棒插入到下一层混凝土中。

第三，为使混凝土构件内部的温度得以有效导出，可在浇筑混凝土之前在模板的内侧空间预埋可通入循环冷却水的金属水管，在混凝土浇筑完毕后投入循环冷却水，通过流动的水将混凝土内部的热量带出，以降低混凝土构件内外温差，从而有效消除温度梯度，减少裂缝产生的概率。

第四，要做好大体积混凝土温度的监控工作，在浇筑之前，对水泥水化热进行测定，浇筑过程中对浇筑完毕的表面及表面以下一定深度的温度进行不少于一天两次的监控，以掌握大体积混凝土的实时状态，如发现异常可采取及时有效的措施。

第五，为抵抗裂缝的产生，可在适当部位设置预留的伸缩缝，将整个混凝土构件分割成若干部分，另外也可在部分位置采用微膨胀混凝土施工以补偿各种原因引起的表面收缩。

3.3、加强混凝土养护

混凝土的早期养护非常重要，除保证混凝土有适宜的硬化条件外，还能使混凝土在早期尽可能减小温度应力、避免表面失水、减少塑性收缩而少产生裂缝。在混凝土升温阶段若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;在降温阶段可浇自来水进行养护。必须在施工前准备好养护用的塑料薄膜和再生棉毡，以便根据环境气温变化情况及时对保温保湿情况进行调整。

3.4、表面保温

表面保温的目的是减小混凝土内外部温差以及大体积混凝土表面的温度梯度防止大体积混凝土表面裂缝的发生。在施工时，可以根据实际施工情况选用不同的保温材料，如采用湿砂、潮湿锯末层或积水等措施，在保温养护的过程中，通过保持大体积混凝土表面的湿润，提高大体积混凝土的表面抗裂能力。

3.5、掺入外加剂

掺入粉煤灰可以有效防止大体积混凝土的裂缝产生。在掺入粉煤灰掺合料时，精确控制掺入比例，并对大体积混凝土进行全面有效地管理，有效防止大体积混凝土的裂缝产生。

3.6、做好监测工作

在施工过程中，应当做好大体积混凝土的施工监测工作，严格执行混凝土的配合比、浇筑、振捣等程序。在专业技术人员的监督下严格工作准则，在正确技术指标的要求下进行施工。

结束语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，必须要采取相应的措施从各个方面进行控制，从而很好的避免发生裂缝，确保建筑工程的质量。

参考文献

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[3]童育林.大体积混凝土裂缝控制研究[D].重庆大学,2004.