浅议混凝土裂缝质量控制

摘要：混凝土裂缝控制是建筑施工的一个难题。要从原材料、混凝土配合比设计、施工、养护等多方面加以控制。本文分析了混凝土裂缝产生的原因，并结合多年实践经验，探讨了混凝土施工质量控制的措施及混凝土的早期养护技术。

关键词：混凝土裂缝成因 质量控制 早期养护

水泥混凝土结构因其整体性好、强度高、使用寿命长、造价低等优点，在建筑工程及道路桥梁建设中被广泛使用。而混凝土结构容易产生裂缝则是建筑工程中的一大难题。现就混凝土施工中的裂缝问题谈一谈我们的看法及防治。

一、混凝土裂缝成因

（一）设计不当产生的裂缝

为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝。此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝。

（二）混凝土材料使用不当产生的裂缝

1.使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。此外，在施工过程中，将不同厂家的水泥混用，都是产生裂缝的重要因素。

2.混凝土中粗骨料的用量大，针片状石子含量高，会造成混凝土内部孔隙增多。细骨料的粒径及含泥量超标，夏季施工时骨料温度偏高，到达施工面上的混凝土质量得不到保证，从而使混凝土出现裂缝。此外，不同集料对混凝土的收缩有不同影响。

3.混凝土出现离析、泌水等不良现象，造成混凝土各种组份分布不均匀，水化反应差异性大，混凝土整体强度低，容易产生裂缝。另外，混凝土中大量加入粉煤灰以减少水泥用量，此时混凝土强度不足以抵抗早期的内部拉应力而出现裂缝。

（三）施工工艺或现场操作不规范

1.混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。此外，在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。

2.采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时不振捣或漏振，混凝土均质性差。

3.盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使低强度混凝土过量承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。

4.夏季施工时砂、石料露天堆放，无切实有效的降温措施，混凝土入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力。

二、混凝土施工质量控制措施

（一）原材料的选用和配合比的设计

1.原材料选用

水泥：由于水泥的用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升，应选用水化热较低的水泥，如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等，并尽可能减少水泥用量。

细骨料：宜采用Ⅱ区中砂，因为使用中砂可减少水及水泥的用量。

粗骨料：在可泵送情况下，选用粒径5-20mm连续级配石子，以减少混凝土收缩变形。

含泥量：在混凝土使用中，粗细骨料的含泥量是要害问题，若骨料中含泥量偏多，不仅增加了混凝土的收缩变形，又严重降低了混凝土的抗拉强度，对抗裂的危害性很大。因此，骨料必须现场取样实测，石子的含泥量控制在1％以内，砂的含泥量控制在2％以内。

2.水灰比的控制

随着水泥和混凝土技术的进步，水泥强度等级和细度越来越大，混凝土的强度和密实度大为提高，混凝土的后期收缩相对减少，更多的收缩发生在早期。对于高性能混凝土，水灰比的控制对于早期裂缝的控制就更为重要。可采取以下措施来控制水灰比、降低水化热，控制早期裂缝的形成：

一是选用收缩量较小的水泥，这样的水泥的颗粒较大，水化热较低，并掺加粉煤灰，降低水泥的用量。 二是选用合适的外加剂，如ZY膨胀剂，活性超高，具备低掺量，高而稳定的限制膨胀率, 超低含碱量，对混凝土坍落度影响小，对各种掺和料具有良好的适应性能，不影响早期强度和后期强度，真正做到等量替代水泥。三是进行混凝土试配，确定最优的混凝土配合比，降低水灰比。

（二）控温措施

1.加强施工中的温度观测

为了准确测温，首先，要配置质量和数量均满足需要的测温工具设备，如测温管、棒式酒精温度计等，并对测温人员进行了技术培训，明确技术要领，落实工作责任等；其次，事前预先定好检测孔的平面布设及埋深方案，确定测孔深度和测温孔的数量；最后，要求测温人员按预定方案进行严格测温并做好记录，平均每四小时记录一次。整个过程保温与测温工作持续到混凝土温度与大气平均混度差在15℃以内，混凝土强度达到设计强度85%以上，并经技术审核同意后方可终止。

2.采取适当的温度控制措施

采用冷水浇淋混凝土泵送管、遮阳防晒等措施降低浇筑温度；采取覆盖保温、搭设保温棚及延迟拆模时间等措施，达到提高混凝土表面温度、防止温度陡降、减小内外温差的目的。随时使混凝土表面处于潮湿环境中，确保水泥充分水化，提高早期抗拉强度，减少混凝土基础内部温度梯度，充分发挥混凝土自身抗裂能力和利用混凝土应力松弛的特性，使混凝土内部因温差产生的拉应力值小于混凝土本身同期抗拉强度，达到避免产生有害的深层裂缝和贯穿裂缝的目的。

（三）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土的初凝时间。层面应按施工缝处理:消除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子，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。

（四）改进搅拌工艺和振捣工艺

在搅拌混凝土时，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。

三、混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。

从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：

防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝；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；防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

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。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。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。

四、结语

随着我国建筑业的蓬勃发展，高层建筑的不断增多，混凝土尤其是泵送混凝土技术在工程施工中越来越多地被采用。对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。只有不断积累施工经验，完善和提高混凝土配合比设计以及加强施工技术水平，才能有效控制混凝土裂缝。

参考文献：

1. 程宜：《混凝土裂缝与坍塌的质量控制》，《筑路机械与施工机械化》，2003年第1期。

2. 蔡一鸣：《框架结构中钢筋混凝土施工质量控制初探》，《品牌(理论月刊)》，2010年12期。

3. 舒承效、杨祥兵：《水泥混凝土路面常见病害及防治》，《科技促进发展》，2010年第4期。

4. 曲德仁：《混凝土工程质量控制》，中国建筑工业出版社，2005年9月第1版。