冬季施工混凝土裂缝的防治措施

摘要：北方施工的项目都面临冬季施工的问题，结构施工过程中因冬季施工的各种因素，容易导致混凝土出现裂缝，影响混凝土的表观质量，降低混凝土的耐久性，情况严重的将会对结构产生破坏。本文通过对冬季施工过程中裂缝产生的原因进行分析，并制定相关的预防和治理措施，以解决冬季施工中混凝土裂缝问题。

关键词：冬季施工、混凝土、裂缝、原因、危害、预防、治理

中图分类号： TV543 文献标识码： A 文章编号：

1、概述

冬季施工中混凝土裂缝的产生已成为普遍现象。笔者所施工的项目地处北京，建筑面积9.7万平米，剪力墙结构，地下三层、地上31层，檐高97.3m，结构施工经历1个冬季，发现冬季施工混凝土，顶板经常出现沿着缝隙渗水的痕迹，有些墙体表面沿钢筋布置方向存在明显的裂缝痕迹，鉴于此类问题，笔者以在施工过程中所经取的一些预防和治理的措施来阐述对此类问题的认识。

2、裂缝的分类

根据裂缝的形成状态可将混凝土裂缝分为以下三类：

（1）静止裂缝：形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝

（2）活动裂缝：宽度在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定、易随着结构构件的受力 、变形或环境温度、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。

（3）尚在发展裂缝：长度、宽度或数量尚在发展，但经历一段时间后将会终止的裂缝。

根据裂缝的危害程度，可将裂缝分为两种类型：

（1）由于材料、气候等造成一般塑形收缩裂缝、干缩裂缝等，危害较小，可做一般处理

（2）裂缝明显影响结构承载力，随着裂缝的扩展和延伸，钢筋达到屈服强度，受压去混凝土应变增大，结构刚度大大降低，构件趋于破坏。此类裂缝必须及早采取加固补强，以满足结构安全需求

3、裂缝产生的原因

由于混凝土抗拉强度很低，在内力及各种外力的共同作用下，使混凝土承受拉、压、弯、剪、扭等受力状态，当超过混凝土的抗拉强度时混凝土便会产生裂缝。

3.1裂缝产生的内在因素

（1）原材料因素

冬季施工的混凝土主要以水泥、砂、骨料、水及外加剂组成，因此水泥的用量、水灰比、砂率、骨料含泥量及外加剂的用量等成为混凝土产生裂缝的主要因素。为使混凝土泵送时更加容易，在拌合时超量加水，加大流动性和水灰比，导致浇筑后的结构物表面出现浮水，骨料下沉，水浆上浮，尤其在水平钢筋下面聚集一层浮水无浆包裹，必然会造成表面疏松、气孔和产生裂缝。

（2）温度变化因素

根据混凝土自身形成过程，由于受到温度的影响，将混凝土裂缝的出现分两个阶段：

第一阶段：混凝土浇筑完毕后，在初期水化热的作用下，内部温度开始急剧上升，而冬季施工时天气及其寒冷，如若保温措施不当，由于混凝土内部膨胀，外部产生相应的拉应力，导致混凝土表面开裂，混凝土的内外温差不得超过25℃。

第二阶段：混凝土内部温度达到最高时，逐渐开始降温，由于内部降温，根据热胀冷缩，内部开始收缩，对表面形成压应力，造成表面裂缝。

3.2、裂缝产生外在因素

（1）保温措施不当或过早拆除

冬季施工保温、升温措施尤其重要，直接影响着混凝土的硬化过程。保温措施不当或者过早拆除保温将会使混凝土受冻，早期强度偏低，而施工单位为了满足施工进度，出现顶板上人、堆物过早或者墙体拆模过早的情况，致使混凝土出现裂缝，情况严重的将严重影响混凝土的强度甚至会出现混凝土冻酥的情况。

（2）施工过程及方法不当

混凝土浇筑前顶板钢筋出现乱踩踏现象，导致负弯矩筋及一些构造钢筋间距、位置等出现偏差，保护层太厚或者不足等现象均会引起混凝土产生裂缝；混凝土入模温度偏低、施工时浇筑速度过快，墙体混凝土浇筑高度过高或者下料高度过高，加上振捣不密实，各个流水段交接处施工缝处理不当等均会引起混凝土产生裂缝；顶板混凝土施工完毕后，收面、抹压时间掌握不正确或者次数不够，顶板混凝土养护不到位等均会引起混凝土表面产生裂缝。

冬季施工顶板混凝土初期强度低，施工单位为赶工期，过早上人进行墙体钢筋的绑扎，在顶板强度很低时放置大量钢筋，特别是为清理墙根处垃圾过早的将具有振动荷载的空压机移至顶板上等，均会造成混凝土产生裂缝

（3）模板拆除过早

由于墙体、柱钢筋施工时，有些墙体钢筋出现位置偏差，在合模后为保证墙体钢筋保护层，将钢筋强行往另外一侧拉拽，造成墙体钢筋在混凝土浇筑前就产生了应力。冬季施工时混凝土早期强度偏低，大模板的螺栓过早松开时，导致钢筋原有的应力释放，挤压混凝土造成墙体表面沿钢筋位置出现裂缝。

顶板、梁混凝土强度未达到规范要求时，将支撑拆除，应力释放，导致顶板混凝土承受各种力的作用，产生裂缝。

3、裂缝的危害

混凝土产生裂缝影响混凝土的表观质量，降低混凝土耐久性，缩短混凝土设计使用年限，降低建筑物的使用寿命；迎水面混凝土出现裂缝后将会出现漏水、渗水现象，影响其使用功能；当混凝土表面裂缝发展成为具有破坏性的贯穿裂缝或者深层裂缝时会破坏结构的整体性，改变混凝土的受力条件，从而使局部或者整体结构发生破坏的可能，严重影响建筑物质量及运行安全。

4、裂缝的预防措施

4.1严格控制原材料，减少混凝土自身收缩

水泥：采用低水化热的水泥或中水化热的水泥配置混凝土。

骨料：骨料的选择必须符合国家有关规范，严格控制含泥量，选用粒径大、级配良好的粗骨料掺合粉煤灰等掺合料，掺入相应的减水剂、防冻剂、早强剂等复合外加剂，减少水泥用量，降低水化热，提高冬季混凝土早期强度。

水：控制拌合水的温度，冬季施工时拌合水温度应采用35℃～45℃，确保混凝土的入模温度。

配合比：合理选择配合比，用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大，因此在满足施工条件情况下尽量减小水灰比，采用保水性能好的外加剂，减小混凝土的收缩。

4.2加强保温、升温措施，提高早期强度

制定合理、可行的冬季施工方案，加强顶板、墙体保温升温措施，保温常采用塑料薄膜加保温被、聚苯板等保温、保湿材料，升温常采用电气加热、蒸汽加热等方法。加强冬季施工混凝土测温工作，及时掌握混凝土的温度情况并进行方案的适度调整，提升混凝土早期强度，防止混凝土受冻。

4.3加强施工过程控制

加强钢筋施工质量，严格控制钢筋的间距、位置、数量、保护层等，避免墙、柱等钢筋在合模后产生应力；在顶板施工时搭设行人马道，避免踩踏钢筋，造成钢筋的变形、移位等。

加强混凝土的浇筑工作，确保混凝土入模温度，合理安排混凝土的浇筑顺序，严格控制混凝土的浇筑高度及下料高度等。按规范要求处理好施工缝，加强混凝土的振捣工作，确保上下层混凝土接合严密，保证混凝土振捣密实，且不存在过振现象。

严格控制混凝土面层抹压时间及抹压次数，此工序为混凝土施工的最后一道工序，对大多数混凝土表面收缩裂缝、干缩裂缝的控制至关重要，大部分收缩、干缩裂缝均可在此工序消除，因此准确的抹压时间及抹压次数能避免混凝土表面产生裂缝。

加强混凝土养护工作，冬季施工严禁采用浇水养护，通常采用具有保温保湿的材料进行覆盖、涂刷养护剂等养护措施，防止混凝土产生裂缝。

顶板施工完毕避免过早上人、上料，特别是钢筋等较重的材料，墙、柱钢筋施工时应摊开摆放，避免集中堆放对顶板造成的集中荷载。在混凝土强度较低时严禁放置具有振动荷载的空压机等施工机械。

4.4严格控制拆模时间

冬季施工拆模不宜过早，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土应力松弛效应，对于需要周转的顶板模板应多考虑几套模板，延迟拆模时间。墙体模板应确保棱角不被破坏后再进行拆模。

4.5加强相关管理规定、措施的落实

制定冬季施工的相关规定及奖惩措施、，规范细节上的操作，加强对现场的管理，对违反相关规定或未经项目部同意擅自施工者予以严惩，尽量消除混凝土裂缝产生的各种因素，防止混凝土开裂。

5、裂缝的治理措施

活动裂缝及尚在发展中的裂缝修补时应先消除其成因，并观察一段时间后确认已稳定，停止发展后再依静止裂缝的处理方法进行修补。

由于冬季施工产生的裂缝一般不会对结构造成破坏性的影响，因此本文主要讨论一般收缩裂缝、干缩裂缝的处理方法。对于已对结构安全性能产生危害的裂缝，需通过专家论证制定出相关的加固方案再进行处理。

冬季施工裂缝的处理方法主要有以下三种：

（1）表面封闭法：该法适用于缝较窄，用以恢复混凝土表面美观和提高其耐久性时所采用，应采用具有良好渗透性的修补液，封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗部位，尚应在混凝土表面粘贴纤维符合材料以增强封护作用。

（2）填充密封法：当裂缝较宽时可沿裂缝混凝土表面凿成V或U字形，然后用改性环氧树脂或弹性密封材料填充并粘贴纤维复合材以封闭其表面。

（3）压力注浆法：当裂缝深而蜿蜒或贯穿性裂缝裂缝时可在一定时间内用电动泵以较高压力将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内。

6、结语

综上所述冬季施工中混凝土裂缝的控制主要还是采取预防为主，针对裂缝产生的原因采取相应的措施进行预防，加强施工管理，避免裂缝的产生，减少修补、治理裂缝的费用。一旦裂缝产生，应全面调查分析，查明原因，选择正确的处理方法，以求经济高效。

参考文献：

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[2]、周洪波.浅谈北方冬季施工混凝土裂缝预防措施[J].中华民居.2011，{9}

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