混凝土施工中的裂缝成因及预防措施

【摘要】主要是水泥水化热过高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温,在建筑工程中一般为20~30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散...

【摘要】　本文对混凝土裂缝的成因及控制预防问题进行了探讨分析,在施工实践中不断发现问题,总结经验教训,确保工程质量做好预防控制是首要工作

【关键词】　混凝土；施工；措施

混凝土是一种多孔胶凝人造石材，属于刚性体，主要特点抗压强度高。抗拉强度低、延伸率微小，易产生收缩裂缝，混凝土在工程中出现裂缝也是一个常见的问题，是混凝土比较复杂的问题，一直以来困扰建筑行业的质量通病,它将直接影响结构安全的问题。 裂缝产生的形式和种类很多，要从根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最佳方法。分析混凝土裂缝的类型,裂缝形成的主要原因,在此基础上提出预防措施。

近些年,随着我国建筑行业的快速发展,施工中的混凝土裂缝问题日显突出,并成为具有相当普遍性的问题,给工程带来了严重的安全隐患。因此,对混凝土裂缝的成因进行分析,并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。

一、分析混凝土出现裂缝的原因

主要是水泥水化热过高,混凝土在浇筑振捣以后,水泥水化过程中产生一定的热量,水化热聚在结构内部不易散失,引起急剧升温,在建筑工程中一般为20~30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中,实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3~5 d。随着混凝土龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大,以致产生很大的拉应力,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时,开始出现温度裂缝。

混凝土中产生裂缝有多种原因，温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。

施工方面的因素：

违章施工、不当施工造成混凝土裂缝,夏季施工时由于运输车交通不畅耽搁时间,在泵车出料时混凝土的经时坍损较大,混凝土的和易性和流动性较差,现场工人人为加水,造成混凝土强度的降低,加水部分的混凝土水灰比和强度与原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝缩裂缝和干缩裂缝。另外,振捣方式不当引起裂缝不正确的振捣方式会造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝。

施工阶段的裂缝控制措施：

(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。

温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；

改善约束条件的措施是：

（1）合理地分缝分块；

（2）避免基础过大起伏；

（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

二、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：

（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

（2）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。

（3）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，从而推迟或妨碍水泥的水化，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。

近几年,随着我国经济的发展,建筑工程规模的扩大,工程用混凝土出现逐步增多的趋势。混凝土刚度较大,裂缝的存在将严重影响其正常使用,本文对混凝土裂缝的成因及控制预防问题进行了探讨分析,在施工实践中不断发现问题,总结经验教训,确保工程质量做好预防控制是首要工作。

（作者单位：沈阳健晖混凝土有限公司）